이봐, 동료 경주 애호가! 커넥팅로드의 공급 업체로서, 나는 이러한 겉보기에 간단한 구성 요소가 고성능 레이싱 엔진에서 어떻게 중요한 역할을하는지 직접 보았습니다. 이 블로그에서는 높은 성능 레이싱 엔진의 커넥팅로드가 어떻게 변하는 지, 왜 중요한지 분해 할 것입니다.
먼저, 커넥팅로드가 무엇을하는지 이해합시다. 엔진에서 커넥팅로드는 피스톤을 크랭크 샤프트에 연결합니다. 피스톤의 왕복 운동을 크랭크 샤프트의 회전 운동으로 전달하여 궁극적으로 차량에 전력을 공급합니다. 일반적인 일상 엔진에서 커넥팅로드는 잘 작동합니다. 그러나 높은 성능 레이싱 엔진에서는 상황이 완전히 다른 볼 게임입니다.
재료 변경
고성능 레이싱 엔진의 커넥팅로드에서 가장 중요한 변화 중 하나는 재료입니다. 일반 엔진에서 커넥팅로드는 종종 주철 또는 온화한 강으로 만들어집니다. 이러한 재료는 비용이 효과적이며 매일 운전의 정상적인 응력을 처리 할 수 있습니다. 그러나 레이싱 엔진에는 더 강력하고 가벼운 것이 필요합니다.
많은 높은 성능 커넥팅로드는 단조 강철로 만들어집니다. 단조에는 금속을 가열 한 다음 고압으로 형성하는 것이 포함됩니다. 이 과정은 금속의 입자 구조를 정렬하여 훨씬 강력하고 내구성이 뛰어납니다. 단조 스틸 커넥팅로드는 고속 피스톤 운동 및 강렬한 연소 압력과 같은 레이싱 엔진에서 생성 된 극한 힘을 견딜 수 있습니다.
또 다른 인기있는 자료는 티타늄입니다. 티타늄은 엄청나게 가벼워 경주 엔진에서 큰 이점입니다. 가벼운 커넥팅로드는 왕복 질량의 전체 무게를 줄여 엔진이 더 빠르고 효율적으로 회전 할 수 있습니다. 그러나 티타늄은 위조 강철보다 비싸기 때문에 비용이 걱정되지 않는 최상위 - 라인 레이싱 엔진에서 종종 사용됩니다.
설계 수정
커넥팅로드의 설계는 또한 높은 성능 레이싱 엔진에서 상당한 변화를 겪습니다. 표준 엔진에서 커넥팅로드는 비교적 간단한 설계를 가지고 있습니다. 피스톤에 연결되는 작은 끝이있는 직선 바입니다.
레이싱 엔진에서 디자인은 성능에 최적화됩니다. 커넥팅로드의 모양은 강도를 유지하면서 체중을 줄이기 위해 신중하게 조작됩니다. 예를 들어, 많은 레이싱 커넥팅로드에는 I- 빔 또는 H- 빔 크로스 섹션이 있습니다. 이 모양은 막대를 가로 질러 응력을 고르게 분포시키기 때문에 탁월한 강도 대 중량 비율을 제공합니다.
커넥팅로드의 작고 큰 끝의 크기와 모양도 조정됩니다. 작은 끝은 특정 유형의 피스톤 핀에 맞게 설계되어 피스톤과로드 사이의 연결을 향상시킬 수 있습니다. Big End는 종종 크랭크 샤프트 저널에 완벽하게 맞도록 정확한 공차로 가공됩니다. 이는 마찰과 마모가 줄어 듭니다. 이는 모든 효율이 중요한 높은 성능 엔진에서 중요합니다.
표면 처리
표면 처리는 고성능 레이싱 엔진을위한 커넥팅로드가 일반 엔진의 것과 다른 영역입니다. 경주 환경에서 커넥팅로드는 높은 수준의 마찰과 마모가 적용됩니다. 이를 퇴치하기 위해 다양한 표면 처리가 적용됩니다.
하나의 일반적인 치료는 질화입니다. 질화는 질소를 연결로드의 표면으로 확산시키는 것을 포함한다. 이것은 막대의 수명을 크게 확장 할 수있는 단단하고 마모 - 저항성 층을 만듭니다. 또 다른 치료는 샷 피닝입니다. 샷 피닝은 작은 금속 샷으로 막대 표면을 폭격하는 것을 포함합니다. 이것은 표면에 압축 응력을 만들어 균열과 피로를 방지하는 데 도움이됩니다.
균형과 정확성
높은 성능 레이싱 엔진에서는 모든 구성 요소가 완벽하게 균형을 이루어야합니다. 균형이 맞지 않는 연결로드는 진동을 일으켜 엔진 성능을 줄이고 심지어 손상을 초래할 수 있습니다. 그렇기 때문에 경주 커넥팅로드가 신중하게 균형을 이루어 무게와 질량 분포를 보장합니다.
정밀도도 핵심입니다. 연결로드를 경주하는 제조 공차는 일반로드의 제조 공차보다 훨씬 단단합니다. 이는 막대의 길이에서 구멍의 직경까지의 모든 치수가 측정되어 매우 정확한 사양으로 가공 함을 의미합니다. 이 수준의 정밀도는 연결로드가 경주의 극한 조건에서 일관되고 안정적으로 수행되도록합니다.
이러한 변화가 중요한 이유
그렇다면 왜 커넥팅로드의 이러한 변화가 높은 성능 레이싱 엔진에서 중요한가? 글쎄, 그것은 모두 성능으로 이어집니다. 더 강력하고 가볍고 정확하게 설계된 커넥팅로드를 사용하면 엔진이보다 효율적으로 작동 할 수 있습니다. 더 빠른 속도, 더 강렬한 연소 압력을 처리하고 마찰과 마모를 줄일 수 있습니다.
이는 트랙에서 더 나은 가속도, 상위 속도가 높고 신뢰할 수있는 성능으로 해석됩니다. 매 2 초마다 계산되는 스포츠에서는 엔진 성능의 작은 개선조차도 레이스 결과에 큰 차이를 만들 수 있습니다.
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참조
- Heywood, JB (1988). 내 연소 엔진 기초. 맥그로 - 힐.
- 테일러, CF (1966). 이론과 실습의 내연 엔진. MIT 프레스.