건설기계정비기능사 필기 건설기계 part.1 엔진정비(1)

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건설기계정비기능사 필기 용접일반, 용접재료 part.2

Part.1 엔진정비(1)

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<실린더 헤드와 연소실>

- 실린더 헤드

 실린더 헤드 개스킷은 엔진에서 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 끼워져 연소실 압축가스의 누출을 방지하는 부품을 말하며, 실린더 헤드 변형도 측정기구는 곧은자와 간극 게이지를 사용한다. 실린더 헤드 면 연삭 시 압축비는 상승된다.

 

- 실린더 블록

 실린더 간극은 실린더와 피스톤(피스톤 스커트) 사이의 간극을 말하며, 실린더 간극 측정 시 측정부위는 실린더와 피스톤 스커트이다.

 

 실린더 마멸량은 축의 직각방향이 축 방향보다 실린더 마멸량이 더 크고, 텔레스코핑 게이지를 사용하여 실린더 내경을 측정할 수도 있다. 또한 실린더 최대 마멸 부위는 실린더 상단부이며, 마이크로미터 사용 전, 반드시 영점 조정을 한다.

 

 엔진 압축압력은 압축행정 시 피스톤이 실린더 상단에 있을 때 혼합가스의 압력을 말한다. 압축압력이 정상이면 규정압력의 70%~110% 이내이고 이때 해체, 정비 시기이다. 압축압력이 낮으면 규정압력의 70% 미만이고, 압축압력이 높으면 규정압력의 110% 초과이다.

 

 피스톤 간극 과다 시 발생현상으로는 피스톤 슬랩, 블로바이 가스 과다, 엔진 출력 저하, 압축압력 저하가 있다.

 

- 디젤엔진 연소실

 직접분사식의 장점은 구조가 간단하고, 연소실 표면적이 작아 냉각 손실이 적으며 열효율과 평균유효압력이 높고 냉시동이 양호하다. 단점으로는 연료 분사압력이 높고, 디젤 노크가 발생하며 엔진 회전수가 낮으며 다공 노즐을 사용해 잘 막히게된다.

 

 예연소실식의 장점은 피스톤 헤드 구조가 간단하고 디젤 노크가 작아 정숙하며 연료분사 압력이 낮고 비교적 저급 연료를 사용할 수 있으며 핀틀노즐을 사용해 막히지 않는다. 단점으로는 냉시동 시 예열 플러그가 필요하고 연소실 표면적이 커 냉각 손실이 크며 분기공에서 스로틀링 손실이 발생하고 열효율이 낮고 연료소비율이 높다.

 

 와류실식의 장점은 고속 운전이 가능하며 연료소비율이 예연소실보다 낮고 분기공이 커 스로틀링 손실이 적다. 또한 핀틀노즐을 사용해 막히 않는다. 단점으로 냉시동 시 예열 플러그가 필요하고 연소실 표면적이 커 냉각손실이 크고 예연요실보다 디젤 노크가 많이 발생하며 제작하기 어렵다.

 

- 예열플러그

 실드형 예열플러그의 특징은 저항기가 필요 없고 병렬로 연결되어 있으며 발열부가 얇은 열선으로 되어있다

 

 코일형 예열플러그의 특징은 별도로 저항기가 필요하고 히트코일이 연소실에 노출되어 있으며 직렬로 연결되어 있다

 

<흡 · 배기밸브>

- 밸브의 구조

 밸브 마진 두께가 규정값 이하가 되면 밸브를 교환하고, 밸브 면은 밸브 시트에 접촉되어 기밀을 유지하고 밸브 헤드에 누적되는 열을 시트에 전달한다. 밸브 헤드에 누적되는 열은 대부분 밸브 면을 거쳐 밸브 시트를 통해 방출되며, 일반적인 엔진에서 밸브 헤드는 흡기밸브가 배기밸브보다 크다.

- 밸브장치의 구비조건

 충격에 대한 저항력이 커야하고, 고온가스로부터 내부식성을 갖추고, 내마모성을 갖춰야 하며 열전도율이 높아야한다.

 

- 밸브 시트의 침하 시 발생현상

 압축압력이 누설되고, 밸브와 로커암의 간극이 작아지게 되며, 브가 완전히 닫히지 않고, 밸브 스프링 장력이 작아진다.

 

- 밸브기구에서 캠 마모 시 발생현상

 밸브스프링 장력이 약해지고, 압축압력이 누설되며 밸브간극은 커지거나 작아진다.

 

- 밸브스프링 점검항목

 밸브스프링 점검항목은 자유고의 낮아짐 변화량은 3% 이내여야하고 직각도는 자유높이 100mm당 3mm 이내이며 스프링 장력의 감소는 표준값의 15% 이내이고, 접촉면 상태는 2/3 이상 수평이어야 한다.

 

<피스톤 및 피스톤 링, 커넥팅 로드, 크랭크축 및 캠축>

- 피스톤 및 피스톤 링

 피스톤의 구조 랜드, 리브, 히트 댐으로 이루어져있다. 랜드는 엔진의 피스톤에서 피스톤 링이 끼워지는 홈과 홈 사이의 명칭이고, 리브를 통해 피스톤 헤드의 열이 피스톤 링과 스커트 부에 전달한다. 히트 댐은 피스톤 헤드부 열이 스커트 부로 전달하는 것을 방지하는 홈을 말한다.

- 스플릿 피스톤

 

스플릿 피스톤은 피스톤 헤드부의 열이 스커트부로 전달되는 것을 방지하기 위해 랜드부와 스커트부 사이에 가는 홈을 둔 피스톤을 말한다. 슬릿은 헤드에서 스커트부로 전달되는 열을 차단하는 역할을 하고, 인바 스트럿 피스톤의 주성분은 니켈(Ni), 망간(Mn), 탄소(C)를 합한 값이다.

 

- 피스톤 핀

 피스토핀 핀은 전부동식, 반부동식(요동식), 고정식이있고, 액슬축의 고정방식은 전부동식, 반부동식, 3/4부동식이 있다.

 

- 피스톤 링

 사이드 스러스트(Side Thrust)느 측압으로서 피스톤의 상승, 하강행정 때 피스톤이 실린더 벽과 접하여 발생하는 압력을 말한다. 측압은 압축행정 시 피스톤이 실린더에 벽에 접촉하여 발생하는 압력을 말하고, 피스톤 사이드 스러스트 방향을 피하면서 3개의 절개부 방향이 일치하지 않도록 Y자처럼 120~180°로 조립하는데 그 이유는 압축 또는 연소 시 가스 누설 방지하기 위함이다.

 피스톤 링의 특징으로는 적당한 탄성을 갖추기 위해 그 일부를 절개하여 개방시킨 구조로 되어있고, 형상에 따라 편심형, 동심형으로 분류하며, 내마멸성이 크고 열팽창이 적은 특수주철이 많이 사용되고 있다 또한 링 이음부 종류에는 랩 이음, 버트 이음, 각 이음, 실 이음 등이 있다.

 

- 커넥팅로드

· 행정(길이) : 피스톤 측압에 영향을 미치는 인자 중 가장 직접적인 관계가 있다.
· 피스톤 측압 : 피스톤의 상승 하강행정 때 피스톤이 실린더 벽과 접하여 발생하는 압력

- 크랭크축 및 캠축

· 크랭크축 베어링의 특징

- 베어링 스프레드 : 베어링을 조립할 때 크러시가 압축되면서 안쪽으로 찌그러지는 것을 방지하기 위해 베어링을 끼우지 않았을 때 베어링 바깥쪽 지름과 베어링 하우징 안지름에 차이를 두는 것
- 베어링 러그 : 축 방향 또는 회전방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해 두는 것
- 베어링 크러시 : 베어링의 외경과 하우징 둘레와의 차이, 온도 변화에 의해 베어링이 저널에 따라 움직이는 것을 방지하기 위해 두는 것.
- 베어링의 두께는 반원부 중앙의 두께로 표시하고 베어링 양끝부분이 약간 얇다.

· 크랭크축의 오버랩 : 메인 저널과 크랭크 암이 겹치는 부분
· 디젤엔진의 회전운동 장치: 크랭크축, 캠축, 로터리식 오일펌프
· 크랭크축 또는 캠축의 힘을 측정할 수 있는 측정기구 : 다이얼 게이지

 

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