크랭크축

크랭크축(crankshaft)은 증기 기관이나 내연 기관 등에서 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 바꾸는 기능을 하는 축이다.

기능

• 커넥팅-롯드로부터 전달되는 힘을 회전토크로 변환시킨다.
• 회전토크의 대부분을 플라이휠을 통하여 클러치에 전달한다.
• 동력행정 이 외의 행정에서는 역으로 피스톤에 운동을 전달한다.
• 회전토크의 일부를 이용하여 밸브기구, 오일펌프, 배전기, 발전기, 그리고 형식에 따라서는 연료공급장치와 냉각펌프 등을 구동시킨다.

조건

커넥팅-롯드와 피스톤은 크랭크축에 의해 매 행정마다 가속과 감속을 교대로 반복한다. 따라서 크랭크축에는 큰 가속력이 및 원심력이 작용한다. 여러 종류의 힘이 작용하기 때문에 크랭크축에는 휨과 비틀림이 발생하고 또 회전진동의 영향을 받는다. 그리고 마찰부분 즉, 저널들은 추가적으로 마멸되게 된다. 크랭크축은 이와 같은 가혹한 부하조건을 감당하기 위해 충분한 기계적 강도와 동적 및 정적인 평형, 내피로성, 내마멸성, 그리고 탄성이 있어야 한다.

구조

크랭크축은 일체식과 조립식이 있고 자동차용은 주로 일체식을 사용한다. 크랭크축의 회전중심을 형성하는 축 부분을 메인저널, 커넥팅로드 대단부와 결합되는 부분을 크랭크핀, 메인저널과 크랭크 핀을 연결하는 부분을 크랭크암 그리괴 횐전평형을 유지하기 위해 크랭크암에 둔 평형추 등으로 되어 있다. 크랭크축 앞 끝에는 캠축 구동용의 타이밍 기어 또는 타이밍 벨트 구동용 스프로킷과 물 펌프 및 발전기 구동을 위한 크랭크축 풀리가 설치되어 있으며 , 뒤쪽에는 플라이휠 설치를 위한 플랜지와 변속기 입력축 지지용 파일럿 베어링을 끼우는 구멍이 있다. 내부에는 커넥팅로드 베어링으로 기관오일을 공급하기 위한 오일구멍 및 오일통로가 있고, 크랭크 케이스의 오일누출을 방지하기 위한 오일 실을 두고 있다.

• 메인저널 : 크랭크축의 회전 중심을 형성하는 축 부분으로 블록에 직접 장착된다.
• 크랭크 핀 저널 : 커넥팅 로드 대단부와 결합되는 부분으로 피스톤의 왕복 에너지를 전달 받는다.
• 크랭크 암 : 크랭크축의 메인저널과 핀 저널을 연결하는 부분이다.
• 평형 추 : 크랭크축의 평형을 유지하기 위한 부분이다.

참고자료

• 〈크랭크축〉, 《네이버 지식백과》
• 김군, 〈크랭크축 구조〉, 《다음 블로그》, 2015-02-10
• 카바조, 〈(카바조) 자동차 상식 #6. 크랭크 축이란?〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-13

같이 보기

• 피스톤
• 크랭크

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