레이싱 휠 베어링

Oct 31, 2023

3,200파운드 NASCAR이든 1,630파운드 Indycar이든 휠 베어링은 자동차를 폴 포지션에 놓고 경주에서 승리하는 데 도움이 될 수 있습니다. 레이싱 팀은 항상 휠 베어링에서 추가 속도를 찾고 있습니다.

휠 베어링의 첫 번째 요구 사항은 코너링 시 편향에 저항할 수 있는 충분한 강성을 갖는 것입니다. 레이싱 휠 베어링은 마찰이 가장 낮아야 합니다. 씰과 허브 사이의 마찰로 인해 마력이 소모되고 최고 속도가 저하될 수 있습니다. 휠 베어링 설계를 조금만 개선해도 추가 출력과 속도를 얻을 수 있습니다.

휠 베어링의 강성을 향상시키는 첫 번째 방법은 직경을 늘리고 내부 베어링과 외부 베어링 사이의 거리를 늘리는 것입니다. 이 접근 방식은 앵귤러 콘택트 구형 베어링과 테이퍼 롤러 베어링 모두에 적용됩니다. 롤링 요소의 크기는 방정식의 또 다른 부분입니다. 경주용 앵귤러 콘택트 구형 베어링의 경우 볼은 더 작지만 도로 차량에 비해 볼이나 롤러의 수가 더 많습니다. 테이퍼 롤러 베어링의 직경도 더 크지만 롤러의 크기는 도로 차량과 거의 같습니다. NASCAR에서는 자성 강철로 만들어진 테이퍼 롤러 베어링을 지정합니다.

롤링 요소와 레이스는 매우 엄격한 사양에 맞춰 열처리 및 연마됩니다. 일부 롤러와 레이스는 경도와 표면 마감을 개선하기 위해 질화규소 코팅을 사용합니다. 베어링의 표면 마감은 발생하는 열 및 그리스와의 상호 작용과 직접적인 관계가 있습니다. 베어링 내부 온도가 낮다는 것은 팀이 더 낮은 점도의 그리스를 사용할 수 있음을 의미합니다.

NASCAR와 IndyCar 모두 팀의 비용을 줄이기 위해 세라믹 베어링 사용을 금지하고 있지만 일부 경주에서는 세라믹 휠 베어링이 사용됩니다. 세라믹 베어링은 일반적으로 오토바이와 같은 가벼운 차량과 드래그 레이싱과 같은 특정 응용 분야에서 발견됩니다.

세라믹 베어링의 장점은 구름 저항이 낮고 무게가 가볍다는 것입니다. 포뮬러 자동차 경주와 같은 일부 응용 분야에서는 풀 세라믹 휠 베어링을 사용하기 시작했습니다. 드래그 레이서들은 앞바퀴와 차동 장치에 더 많이 사용하기 시작했습니다.

세라믹 휠 베어링을 구동하는 또 다른 기술은 Formula One 및 일부 프로토타입 스포츠카 시리즈와 같은 전기 하이브리드 구동 시스템을 사용하는 레이싱 클래스의 성장입니다. 강철 베어링에는 전기가 좋지 않습니다. 전동체와 레이스 사이에 표유 전기가 아크를 일으킬 수 있습니다. 이로 인해 피팅이 발생하고 베어링이 파손될 수 있습니다. 세라믹 소재는 전기를 전도하지 않기 때문에 전기의 흐름을 차단합니다.

생산 차량의 휠 베어링 씰은 많은 마찰을 일으킬 수 있습니다. 도로용 자동차 씰은 긴 수명 주기에 걸쳐 다양한 온도에서 작동해야 합니다. 그리스를 유지하고 오염 물질을 제거해야 합니다.

NASCAR 또는 IndyCar와 같은 경주용 자동차의 휠 베어링 씰은 마찰을 최소화하면서 휠 베어링 허브에 그리스를 유지해야 합니다. 장수 또는 지구력은 봉인이 경주가 끝날 때까지 지속되어야 함을 의미합니다. 대부분은 양압을 사용하도록 설계되었습니다. 허브 내부의 온도가 올라가면 압력도 올라갑니다. 압력은 액슬이나 스핀들에 대해 립을 밀봉합니다. 일부 휠 베어링 씰에는 마찰을 줄이기 위해 두 부분이 있습니다.

일부 레이싱 휠 베어링의 그리스는 매우 특별합니다. IndyCar는 모든 자동차에 대한 휠 베어링과 씰을 지정합니다. 그러나 규정집에는 그리스가 개발될 가능성이 있다고 구체적으로 명시되어 있습니다. 여러 IndyCar 팀은 윤활유 제조업체와 협력하여 이점을 얻기 위해 독점적인 휠 베어링 그리스를 공식화했습니다. NASCAR는 휠 베어링 그리스와 관련하여 동일한 개방 정책을 가지고 있습니다.

그리스의 화학적 성질 다음으로 가장 많이 연구된 분야 중 하나는 최상의 보호와 최소한의 기생 전력 손실을 위해 허브 내부에 필요한 그리스의 정확한 양에 관한 것입니다. 적절한 양을 찾기 위해 섀시 동력계에 많은 시간을 소비했습니다.

모터스포츠의 최고 수준에서 관리 기관은 엔터테인먼트 목적을 위한 비용은 물론 현장까지 포함하는 방법을 모색하고 있습니다. 일부 팀의 경우 직선 끝에서 3마력 또는 시속 몇 마일의 작은 향상만으로도 포디엄 결승에 오르거나 팩 중간에 갇힐 수 있습니다. 휠 베어링의 작은 개선이 큰 변화를 가져올 수 있습니다.