부싱의 구조(여기서는 첫 번째 부분)를 설명한 후, 특히 부적절한 윤활 조건이 생성될 때 이러한 유형의 윤활 커플링에서 발생하는 중요한 이벤트에 초점을 맞춥니다. 또는 작동 조건, 작용하는 힘 및 회전 속도가 매우 높으며 부싱 크기에 대해 사전에 예측할 수 없습니다. 이 이벤트 또는 오작동을 캐비테이션이라고 합니다.
부싱의 임계값
일반적으로 그리고 높은 평균 피스톤 속도(24m/sec 이상 및 최대 27m/sec)의 레이싱 엔진 설계자로서의 경험에 따르면 작동 시 가장 섬세하고 중요한 부싱은 크랭크 핀의 부싱입니다. 또는 단순히 커넥팅 로드 베어링(빅 엔드 베어링에 장착, 영어로 빅 엔드 베어링)이라고 부릅니다. 커넥팅 로드 베어링이 시동, 최소 RPM(엔진 회전수) 및 최대 RPM과 같은 모든 작동 조건에서 지속적으로 윤활되도록 하려면 오일 펌프 전달 압력이 에 제공된 부하 손실(압력으로 이해)의 합계보다 높아야 합니다. 엔진.
원심력
이러한 손실 외에도 원심력은 특히 높은 RPM에서, 따라서 높은 평균 피스톤 속도에서 중요한 압력 강하로 작용한다는 점을 고려해야 합니다. 사실, 커넥팅 로드로의 오일 공급이 메인 저널의 직경을 통해 발생할 때, 우리는 극복한 결과로 크랭크 샤프트의 중심에서 압력이 0에 가깝거나 매우 낮은 상태에 있는 자신을 발견할 수 있습니다. 이 크랭크 샤프트 핀 내부의 채널을 따라 오일에 작용하는 원심력. 문제의 압력이 긍정적인 것으로 평가되더라도 항상 오일 채널의 Ra, 보링에 가공 결함의 존재, 메인 베어링의 오정렬 및 원주 채널에 대한 원주 채널과 같은 영향을 고려해야 합니다. 샤프트의 구멍 및 작동 온도에서 확실히 증가하는 작동 간극의 악화로 이어질 수 있는 모든 열 조건.
플루도 뉴트로니아노
또한, 계산 시뮬레이션에서 오일은 압축성이 아닌 뉴턴 유체로 간주되며 구조가 균질하고 금속 마모 잔류물로 인한 불순물이 없습니다.부스러기“. 또한, 미연 가스와 같은 연소 잔류물, 미연소 가솔린 및 수성 잔류물의 존재는 오일의 윤활 특성을 크게 저하시킬 수 있습니다. 기포가 있어도 문제의 커플링에서 오일 밀도가 국부적으로 떨어질 수 있으며, 계산이 손상되지 않고 부싱 너비를 따라 규칙적일 때 추정하는 오일 고기의 경계 조건을 악화시킬 수 있습니다.
오일 온도
펌프가 흡입되는 오일 섬프 또는 탱크 내부의 온도가 100 ° C를 초과하면 오일의 낮은 비율의 물이 증발하여 산소를 방출하며 원심 분리기와 같은 적절한 오일 / 공기 분리기로 분리되지 않으면 기구, 그것은 고기의 베어링 용량을 줄이는 부싱에 도달합니다. 그런 다음 마모 및 금속 적층으로 금속과 오버레이(위에 표시된 세 번째 레이어) 사이에 접촉 단계가 있습니다. 차량 가속으로 인해 섬프의 오일 덩어리가 무질서하게 움직이고 펌프 흡입 영역이 발견될 때 “드래프트”가 부족하여 공기가 존재할 수도 있습니다.
캐비테이션
알려진 바와 같이, 유막의 두께와 그에 따른 압력 분포는 부싱 내부의 메인 저널 또는 크랭크의 편심 회전으로 인한 펌핑 효과에 의해 생성됩니다. 따라서 고기압과 저기압 영역이 있다고 생각하는 것은 즉시입니다. 분기 구역에서는 압력이 급격히 떨어지고 이러한 변화가 매우 갑작스러운 경우 휘발유 또는 오일이 용해됩니다. 비도의 압력은 포화 압력을 초과하게 되며 캐비테이션이라는 현상이 나타납니다.
캐비테이션이 발생하는 이유
따라서 캐비테이션으로 이어지는 두 가지 현상이 제시되었습니다. 첫 번째는 이미 섬프 또는 흡입 탱크에 있는 오일에 존재하는 공기 또는 가스(연소 잔류물)와 연결됩니다. 이러한 유형의 캐비테이션은 오일에 존재하는 가스의 일부가 펌프가 오일 혼합물을 압축함으로써 제거될 때(명목 밀도의 오일만이 펌프에 도달할 뿐만 아니라) 압력 재순환 밸브의 과도한 혼합물. 평균적으로 재순환은 흡입 유량에 대해 20% – 30%입니다.
증발
두 번째는 작동 현상과 관련이 있으며 세부적으로는 기화와 관련이 있습니다. 유체의 물리적 상태가 액체에서 기체로, 또는 그 반대로 변하는 현상으로, 힘의 변화가 상당히 연결된 크랭크 핀과 같은 커플 링에서 특히 더 위험하고 심각한 기계적 손상을 유발합니다. 연소 부하 및 관성. 경주용 엔진과 같은 고회전에서는 이러한 상변화가 일어나는 빈도가 매우 높고 지속시간이 너무 짧아 오일의 압력이 급격히 떨어지고 용해된 휘발유가 빠르게 증발할 수 있다. 다시 압력이 높아지면 증발에 의한 기포가 무너져 초기 상태로 돌아갑니다. 이러한 주기적인 특성으로 인해 베어링 표면의 마모 피로가 발생합니다.
시뮬레이션의 어려움
커넥팅 로드 베어링의 이상 현상은 작동 시 시뮬레이션하고 설계 작업으로 해석하기 가장 어려운 주제 중 하나입니다. 실제로 중요한 이상이 있는 경우 마모된 부싱이 매우 손상되어 분석하기 어려운 경우가 많습니다. 그러나 부싱 제조업체가 엔진 설계자와 실험자에게 제공하는 비교 방법은 이러한 구성 요소에 대한 영향이나 손상에 대한 비전을 의심하게 합니다.
수업의 첫 번째 부분이 여기에 게시됩니다.
