은 기반 재료로 엔진 베어링 피로 고장 해결

Oct 03, 2023

가장 중요한 엔진 베어링 특성 중 하나는 피로 강도입니다. 피로 균열은 표면에서 시작하여 재료 속으로 침투합니다. 다층 베어링 재료의 모든 층은 베어링에 적용되는 실제 하중보다 더 큰 피로 강도를 가져야 합니다.

엔진 베어링이 생존하려면 완전한 유체역학적 유막 체제에서 작동해야 합니다. 고부하 경주용 엔진의 베어링 작동은 매우 얇은 유막과 베어링과 저널 표면 사이의 빈번한 직접 접촉이 특징입니다. 적절한 오일 간극과 오일 점도가 없으면 오일 부족 및 최종 고착으로 인해 베어링이 고장날 수 있습니다. 베어링 재료의 피로로 인해 베어링이 고장날 수도 있습니다. 베어링 재료에 과부하가 걸리면 피로가 발생합니다. 오늘날의 OE 및 맞춤형 레이싱 엔진은 이전보다 더 많은 마력을 생산하고 있습니다. 대중적인 터보차저와 슈퍼차저로 인해 더 많은 하중을 견딜 수 있는 베어링 재료가 필요합니다. 베어링 하중의 증가로 인해 유막 두께가 베어링과 저널 표면 사이의 금속 간 접촉을 방지하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 고부하 엔진의 또 다른 과제는 크랭크샤프트와 하우징의 강성이 부족하다는 것입니다. 크랭크샤프트는 하중을 받으면 구부러집니다. 저널 표면은 베어링 표면과 평행하지 않게 됩니다. 이로 인해 유체역학적 윤활이 국부적으로 파손되고 모서리 마모가 발생합니다. 베어링에 과부하가 걸리면 적층된 재료가 갈라져 각각의 강철 후면에서 분리될 수 있습니다. 분리된 베어링 재료 입자는 꼭 필요한 오일 필름을 방해하여 베어링과 크랭크샤프트 저널 표면 모두에 손상을 입힙니다.

이 문제에 대한 해결책은 이러한 고마력 경주용 엔진, 특히 디젤 경주용 엔진(예를 들어 PowerStroke, Cummins 및 Duramax용 디젤 성능 응용 프로그램, BMW, Audi 및 Toyota Supra용 스포츠 컴팩트 응용 프로그램)에 사용할 수 있는 더 강력한 베어링을 제작하는 것입니다. 실린더에 높은 압력을 생성하는 높은 압축비 알코올 연료 엔진(Sprint Car).

King 베어링은 더 높은 연소 압력과 증가된 마력을 견딜 수 있는 더 강한 베어링의 필요성을 해결했습니다. King이 개발한 더욱 강력한 소재 중 하나는 SV(비코팅)/GPC(코팅) 시리즈 베어링입니다. King의 SV 시리즈는 시중에서 판매되는 다른 베어링보다 30% 더 많은 하중을 견딜 수 있는 독특한 삼중 금속 구조로 구성됩니다. SV는 특수 고강도 강철 후면, 주석 함량이 높은 무연 청동 두 번째 층(극한 부하 용량을 위해 특별히 개발됨), 감마층 역할을 하는 전기 도금된 은 매트릭스 오버레이를 특징으로 합니다.

GPC 소재는 두께를 추가하지 않고 SV 구조 위에 고유하게 제조된 K-340 나노 폴리머 코팅을 적용하여 만들어졌습니다. 탁월한 감마특성(정형성, 매립성, 내소부성)을 제공하는 K-340 코팅입니다. K-340은 강력한 코팅으로 탁월한 내마모성, 인성 및 피로 강도를 제공합니다. 이는 청동, 알루미늄 합금, 스퍼터 오버레이, 킹 실버 오버레이 등 상대적으로 단단한 기판 위에 적용하기 위해 만들어졌습니다. 코팅의 경도는 약 46HV로 대부분의 알루미늄 베어링 합금보다 단단합니다. 코팅은 디젤 직접 분사 엔진, 터보차저 가솔린 엔진 및 알코올 연료 엔진에서 최대 17,400psi(120MPa)의 부하에서 작동할 수 있습니다.

다른 King 코팅과 마찬가지로 GPC 코팅은 오일 부족 및 금속 간 접촉을 방지합니다.

King GPC 베어링의 설계와 독특한 소재 덕분에 혼합(부분 유체역학적) 윤활 조건과 극도로 높은 부하 용량에서 작동하는 동시에 뛰어난 순응성을 제공합니다.