엔진의 크랭크 케이스란? - 정의, 역할, 종류

엔진의 크랭크케이스란?

크랭크 케이스는 왕복 내연 기관의 크랭크 샤프트용 하우징입니다. 대부분의 현대식 엔진에서 크랭크 케이스는 엔진 블록에 통합되어 있습니다. 또한 하우징 역할을 하며 먼지, 물 및 튀는 진흙으로부터 엔진 부품을 보호합니다.

크랭크케이스는 엔진 부품 윤활에 필요한 윤활유를 저장합니다. 크랭크 케이스의 크기는 회전하는 크랭크축과 커넥팅 로드를 수용할 만큼 충분히 큽니다.

기화기, 연료 펌프, 발전기, 워터 펌프, 공기 청정기, 시동 모터, 팬, 오일 필터, 냉각기의 오일 바디 등과 같은 다양한 액세서리도 크랭크 케이스에 장착됩니다.

크랭크케이스는 엔진 부품과 엔진 마운팅을 지지할 뿐만 아니라 피스톤 추력, 가스 압력, 1차 및 2차 힘, 커플 등으로 인한 하중을 견딥니다.

따라서 크랭크 케이스는 이러한 하중과 압력을 견딜 수 있어야 합니다. 실린더 블록과 크랭크케이스를 일체로 주조할 때 회주철은 강성, 저비용, 높은 내마모성을 갖기 때문에 사용된다.

2행정 엔진은 일반적으로 크랭크실 압축 설계를 사용하므로 연료/공기 혼합물이 실린더에 들어가기 전에 크랭크실을 통과합니다. 이 엔진 설계에는 크랭크 케이스에 오일 섬프가 포함되어 있지 않습니다.

4행정 엔진은 일반적으로 크랭크케이스 바닥에 오일 섬프가 있으며 대부분의 엔진 오일은 크랭크케이스 내에 있습니다. 연료/공기 혼합물은 4행정 엔진의 크랭크케이스를 통과하지 않습니다. 그러나 소량의 배기 가스가 연소실에서 "블로바이"로 유입되는 경우가 많습니다.

개방형 크랭크 엔진에는 크랭크 케이스가 없습니다. 이 디자인은 초기 엔진에 사용되었으며 선박에 사용되는 것과 같은 일부 대형 디젤 엔진에 사용됩니다.

 

 

크랭크케이스의 종류

실린더 블록과 크랭크 케이스의 상부는 일체형 주물입니다. 따라서 크랭크 케이스는 일반적으로 상부 섹션과 하부 섹션으로 나뉩니다. 하부 섹션은 '오일 팬'으로 알려져 있으며 윤활유 저장을 위한 저장소 역할을 합니다.

윤활유는 크랭크의 회전으로 인해 튀고 엔진 베어링에도 펌핑되어 다양한 엔진 부품을 윤활합니다. 윤활유 냉각을 위해 오일 팬 외부에 핀 또는 리브가 제공됩니다.

이 핀은 또한 오일 팬의 강도를 증가시킵니다.

크랭크 케이스의 상부 섹션과 오일 팬 사이의 조인트는 크랭크 샤프트 축의 높이에 있거나 이 축 아래에 있을 수 있습니다. 오일 팬이 있는 크랭크케이스 상부의 조립이 보여졌습니다.

실린더 블록에 작용하는 주요 힘은 가스 압력에는 폭발의 힘이 포함되며, 왕복하는 질량으로 인한 관성력이 작용합니다.

이 두 힘은 커넥팅 로드, 즉 스트로크 라인을 따라 작용합니다. 이러한 힘은 크랭크 케이스에서 실린더 블록을 들어 올리는 경향이 있습니다.

따라서 크랭크축 축에 크랭크케이스 조인트가 있는 단일 실린더 엔진의 경우 조인트에 사용되는 고정 볼트의 나사산에 저항력이 유도됩니다. 커넥팅 로드의 각도로 인해 실린더 벽과 크랭크 샤프트 베어링에 수평력이 발생합니다.

커넥팅 로드의 길이를 줄이면 측면력이 증가합니다. 다중 실린더 엔진의 경우 결과 응력이 더 많은 수의 볼트로 나누어집니다. 90° V형 엔진의 경우 응력 성분이 수직 및 수평 방향으로 균등하게 분할됩니다.

따라서 크랭크 케이스는 크랭크 샤프트 축을 통해 분할됩니다. 이러한 조립은 일반적으로 알루미늄 합금으로 만들어진 오일 팬 크기가 증가하기 때문에 크랭크 케이스를 더 가볍게 만듭니다.

크랭크케이스 조인트에 사용되는 볼트의 저항력을 최소화하기 위해 크랭크케이스의 상부는 크랭크축의 축 아래로 더 확장됩니다. 확장은 크랭크 샤프트 아래 50mm에서 75mm입니다.

이것은 오일 팬의 크기를 줄이지 만 수직 방향으로 크랭크 케이스 강성이 증가합니다. 크랭크 케이스의 상단 부분은 폭발의 힘을 받는 반면 오일 팬 볼트는 관성력만 받습니다.

4행정 사이클 엔진은 2행정 사이클 엔진보다 더 무거운 플라이휠이 필요합니다. 따라서 4행정 사이클 엔진의 크랭크케이스는 2행정 사이클 엔진보다 더 견고합니다. 혼합 사이클을 따르는 엔진은 압축비가 높고 폭발력이 크기 때문에 더 강한 크랭크 케이스가 필요합니다.