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Apr 29, 2023

엔진 베어링 재료 및 선택

모든 엔진 빌더와 심지어 엔진이 아닌 유형의 빌더도 알고 있는 한 가지는

모든 엔진 제작자와 심지어 엔진 제작자가 아닌 사람도 알고 있는 한 가지는 금속 대 금속 접촉이 좋지 않다는 것입니다. 너무 안타까워서 엔진 제작자들은 이런 일이 발생하지 않도록 최선을 다할 것입니다. 베어링 제조업체와 코팅 회사도 값비싼 부품을 파손하지 않고 자사 제품이 극심한 남용을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 열심히 노력하고 있습니다.

베어링 쉘은 크랭크 및 로드와 같이 상호 작용하는 중요한 구성 요소를 보호하도록 설계되었지만 성능에는 사람들이 생각하는 것보다 더 많은 것이 있습니다.

직업으로 베어링을 설치하는 최고의 엔진 제작자들은 베어링을 최대한 활용하는 방법에 대해 한두 가지를 알고 있습니다. 한 건축업자는 중간 베어링에 대해 권장되는 간격 설정을 따르지만 뒤쪽에 있는 저널은 크랭크가 흔들리면서 크랭크 끝이 걸리는 것을 방지하기 위해 간격을 조금 더 벌린다고 말합니다.

크랭크샤프트는 엔진에서 가장 무거운 움직이는 부품이므로 구부러지거나 구부러지지 않는다고 생각할 수도 있지만, 연소 압력과 구동계 요구 사항으로 인해 크랭크는 특히 경주용 응용 분야에서 지속적으로 한계에 도달하게 됩니다.

베어링은 엔진 수명에도 영향을 미치는 크랭크샤프트를 지지하는 데 매우 중요한 역할을 하기 때문에 응용 분야에 적합한 베어링을 선택하는 것은 엔진 구성의 성능과 내구성에 매우 중요합니다. 엔진 제작자가 가장 원하지 않는 것은 베어링 피로로 인해 금속 조각이 오일링 시스템에 유입되는 것입니다.

베어링 제조업체에서는 간격이 항상 문제이며 대부분의 응용 분야에서는 권장 간격 사양을 사용해야 한다고 말합니다. 재고 응용 분야에서는 여유 공간이 중요하지만 베어링 제조업체가 응용 분야를 지정할 때 재료 요구 사항을 처리합니다. 그러나 어떤 방식으로든 업그레이드하여 더 많은 마력을 얻으려고 한다면 표준 승용차 엔진인 경우 해당 응용 프로그램에서 나온 것보다 더 견고한 재료로 이동해야 할 수도 있습니다.

더 많은 전력을 추출하려는 경우 구리/납 베어링이 가장 강력합니다. 베어링 엔지니어들은 특정 베어링이나 재료의 강도를 평가하기 위한 마력 수치가 아니라 베어링의 단위 부하에 주로 관심이 있다고 말하지만, 베어링 요구 사항을 결정하는 것은 실린더 압력의 정도입니다. 당사의 베어링 전문가에 따르면 9,000psi에 도달하는 실린더 압력은 알루미늄의 한계로 간주되며 그 이상인 경우에는 삼중 금속을 검토해야 합니다.

재고 응용 분야의 경우 OEM은 생산 비용이 저렴하고 일반적인 삼중 금속 베어링보다 수천 마일 더 오래 지속될 수 있기 때문에 오래 전에 알루미늄 바이메탈 베어링으로 ​​전환했습니다. 오늘날, 재고 생산 엔진은 200,000마일 이상 지속될 것으로 예상되므로 알루미늄 베어링은 이러한 응용 분야에 가장 적합합니다.

그러나 성능 측면에서는 하중 전달 능력과 순응성 때문에 삼중 금속 베어링이 여전히 최고입니다. 이러한 베어링은 내구성이 있어야 하지만 크랭크샤프트가 비틀려도 오일막을 관리할 수 있어야 합니다.

알루미늄 베어링은 마모 능력과 크랭크샤프트를 연마하고 노드나 잔해물을 닦아내거나 씻어내는 실리콘 복합재의 경도로 인해 가벼운 부하 응용 분야에서 훨씬 더 오래 지속될 수 있습니다. 그러나 구리/납 트라이메탈 베어링과 알루미늄 바이메탈 베어링의 마모율에는 큰 차이가 있습니다.

베어링이 줄타기를 해야 하는 이유는 내구성, 내하중성, 착용성을 위해서는 단단한 강도의 소재가 필요하지만, 정렬이 어긋날 때 순응성을 위해서는 부드러운 소재가 필요하기 때문입니다. 삽입성은 슬라이딩 특성뿐만 아니라 소프트 위상 특성입니다. 따라서 베어링 스타일을 선택할 때는 엔진 적용 분야를 살펴보고 엔진에 필요한 가장 중요한 것이 무엇인지 결정해야 합니다.

삼중 금속 베어링의 구리/납 층은 최대 12,000psi 이상의 하중 전달 능력을 제공하며 800마력 이상을 생산하는 엔진에 매우 적합합니다. 반면에 구리는 내소착성이 부족하므로 삼중 금속 베어링에도 Babbitt의 얇은 오버레이가 있습니다. 이 층은 납 87%, 주석 10%, 구리 3%의 혼합물입니다. 오버레이는 윤활성, 내소부성 및 매립성을 제공합니다. Babbitt 레이어의 두께는 일반적으로 .001˝ ~ .0005˝에 불과합니다.