크랭크축 베어링 구조, 적합성 및 지지 방법
I. 기능 및 사용 요구사항크랭크축 베어링
크랭크축 베어링에는 커넥팅 로드 베어링과 메인 베어링이 포함됩니다. 이 베어링들은 저널과 베어링 보어를 보호하여 마찰과 마모를 줄이는 역할을 합니다. 또한 피스톤-커넥팅 로드 어셈블리에서 전달되는 가스력을 외부 출력용 토크로 변환합니다. 엔진의 밸브 트레인 및 다양한 보조 장치를 구동하는 데에도 사용됩니다.
사용 요구사항: 모든 베어링은 교류 하중과 고속 마찰을 견뎌야 하므로, 베어링 재료는 충분한 피로 강도, 낮은 마찰, 내마모성 및 내식성을 갖춰야 합니다.
II. 구조크랭크축 베어링
커넥팅 로드 베어링과 메인 베어링은 모두 상부 베어링 셸과 하부 베어링 셸이 결합된 구조로 이루어져 있습니다. 각 베어링 셸은 강철 지지층과 마찰 방지 합금층으로 구성되거나, 강철 지지층, 마찰 방지 합금층, 그리고 연질 도금층으로 구성됩니다. 전자를 2층 베어링 셸, 후자를 3층 베어링 셸이라고 합니다.
1. 강철 지지대 및 마찰 방지층
베어링 쉘의 기본 소재는 1~3mm 두께의 저탄소강으로 만들어진 강철 지지대입니다. 마찰 방지층은 0.3~0.7mm 두께의 마찰 방지 합금으로, 비교적 부드러워 저널을 보호할 수 있습니다.
마찰 방지층 소재:
(1) 백색 합금(바비트 합금): 마찰 방지 성능은 좋지만 기계적 강도가 낮고 내열성이 떨어짐. 일반적으로 저부하 가솔린 엔진에 사용됨.
(2) 구리-납 합금: 높은 기계적 강도, 높은 하중 지지력, 우수한 내열성을 가지고 있습니다. 주로 고부하 디젤 엔진에 사용됩니다. 그러나 마찰 방지 성능은 좋지 않습니다.
(3) 알루미늄계 합금: 알루미늄-안티몬-마그네슘 합금, 저주석 알루미늄 합금, 고주석 알루미늄 합금의 세 가지 유형이 있습니다. 앞의 두 가지는 기계적 특성과 내하중성이 우수하지만 내마찰성이 떨어집니다. 주로 디젤 엔진에 사용됩니다. 마지막 합금은 기계적 특성과 내마찰성이 우수하여 디젤 및 가솔린 엔진에 널리 사용됩니다.
2. 위치 결정 키 및 오일 홈
커넥팅 로드 베어링에는 위치 고정 키가 있으며, 이 키는 설치 시 커넥팅 로드 빅 엔드와 커넥팅 로드 캡의 위치 고정 홈에 삽입되어 베어링의 앞뒤 움직임이나 회전을 방지합니다. 베어링 부시에는 오일 구멍과 오일 홈도 있으며, 설치 시 해당 오일 구멍과 정렬되어야 합니다.
3.크랭크축 베어링자유력 및 간섭 맞춤
1. 자유력: 베어링 부시가 자유 상태일 때의 곡률 반경은 베어링 시트의 반경보다 약간 큽니다. 이 직경 차이를 자유력 또는 개구부라고 합니다. 가솔린 엔진의 경우 일반적으로 0.8~1.5mm이고, 디젤 엔진의 경우 1.5~2.5mm입니다.
2. 간섭 끼워맞춤: 베어링 부시의 외경이 베어링 시트의 둘레보다 약간 크기 때문에 커넥팅 로드 볼트를 조이면 일정 정도의 간섭 끼워맞춤이 발생합니다. 이는 작동 중 베어링 부시의 회전, 변위 또는 진동을 방지하고, 베어링 부시와 베어링 시트 사이의 밀착을 유지하여 열 방출을 용이하게 합니다. 베어링 돌출부는 일반적으로 0.04~0.09mm입니다.
점검: 베어링을 베어링 시트에 설치한 후, 제조사에서 지정한 토크로 양쪽 볼트를 조입니다. 그런 다음 한쪽 볼트를 완전히 풀고 필러 게이지를 사용하여 베어링 시트와 베어링 보어 사이의 간극을 확인합니다. 이 간극이 베어링 오버행입니다. IV. 크랭크축 스러스트 베어링
크랭크축 스러스트 베어링의 기능: 차량이 주행 중일 때 클러치 페달은 크랭크축에 축 방향 추력을 가하여 축 방향 움직임을 발생시킵니다. 과도한 축 방향 움직임은 피스톤 커넥팅 로드 어셈블리의 정상적인 작동에 영향을 미치고 밸브 타이밍 및 디젤 엔진 연료 분사 타이밍을 방해할 수 있습니다. 스러스트 베어링은 크랭크축의 축 방향 위치를 안정적으로 유지하는 데 필요합니다.
스러스트 베어링은 크랭크축이 가열될 때 자유롭게 팽창할 수 있도록 한 위치에만 설치할 수 있습니다. 주요 유형은 다음과 같습니다.
1. 플랜지형 베어링 셸
2. 반원형 스러스트 와셔
3. 원형 스러스트 와셔
설치 시 주의사항: 스러스트 와셔의 마찰 방지층(오일 홈이 있는 면)이 회전 부품을 향하도록 설치하십시오. 크랭크축이 앞으로 움직일 때는 후방 스러스트 와셔가 축 방향 추력을 지지하고, 뒤로 움직일 때는 전방 스러스트 와셔가 축 방향 추력을 지지합니다.
축 방향 간극 조정: 두께가 다른 스러스트 와셔로 교체하거나 스러스트 와셔의 두께를 변경하십시오. (일반적으로 표준 두께는 0.07~0.17mm이며, 허용 한계는 0.25mm입니다.)
V. 크랭크축 지지 방법
인접한 두 크랭크축 사이에 메인 저널이 있는 크랭크축을 완전 지지형 크랭크축이라고 하고, 그렇지 않은 경우 부분 지지형 크랭크축이라고 합니다.
1. 완전 지지형 크랭크축:
장점: 크랭크축의 강성과 굽힘 강도를 향상시키고, 메인 베어링에 가해지는 부하를 줄입니다.
단점: 크랭크축의 가공면 수가 증가하고, 메인 베어링 수가 늘어나며, 엔진 블록의 길이가 길어집니다.
적용 분야: 널리 사용되며, 일반적으로 디젤 엔진에 이러한 지지 방식이 적용됩니다.
2. 부분적으로 지지되는 크랭크축:
장점: 크랭크축 길이를 단축시켜 엔진 전체 길이를 줄입니다.
단점: 메인 베어링에 더 높은 하중이 가해집니다.
적용 분야: 부하 요구량이 낮은 가솔린 엔진에 이 방법을 사용할 수 있습니다.
게시 시간: 2026년 2월 6일
