엔진 부품 물성시험

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커넥팅 로드 시험

커넥팅 로드 피로 시험 커넥팅 로드에 작용하는 집합 하중에는 그에 대한 요구사항을 충족하는 설계(사용되는 재료 포함)가 필요합니다. 커넥팅 로드의 피로 한도는 약 N = 5 x 10⁶주기로 가정합니다. 커넥팅 로드는 3개의 하중 영역으로 나눌 수 있습니다. 두 개의 아이(eye)는 반드시 실제 조건, 즉 유격이 있고, 기름으로 둘러싸인 90 ~ 120°C의 온도 범위에서 시험해야 합니다. 특수 포크가 장착된 시편 그립이 있는 ZwickRoell의 Vibrophore를 이용하면 시험 주파수를 최대 250Hz까지 달성할 수 있습니다. 시편 처리량이 많고 에너지 소비가 낮으면 그에 따라 운영 비용이 낮아집니다.

크랭크샤프트 시험

크랭크샤프트 피로 시험을 위해 Vibrophore 또는 서보유압 시험기를 사용할 수 있습니다. 표시된 사례에서는 DIN 50100에 따라 뵐러(Wöhler) 곡선을 선택했습니다. 10~30Hz라는 상대적으로 낮은 주파수 때문에 서보유압 시험기를 사용했습니다. 크랭크샤프트의 모든 부분을 다시 클램핑하여 확인할 수 있도록 마운팅 테이블과 툴이 배치되는 굴곡 하중을 통해 피로가 발생합니다. 여기에서는 약 N = 3 x 10⁶ 주기의 피로 한도가 가정됩니다. 계단법에 따라 하중 제어 정현파 주기가 수행됩니다. 비틀림 하중을 통한 피로 시험도 동일한 기계를 이용하여 수행할 수 있습니다.

크랭크샤프트 세그먼트

Vibrophore의 동적 하중이 가해진 크랭크샤프트 세그먼트

동적 굴곡 하중

시험은 일반적으로 10~30Hz 사이의 주파수에서 수행됩니다.

파손된 크랭크샤프트

피로 시험 후 크랭크샤프트

밸브 스프링 시험

ZwickRoell의 정밀 스프링 압축 시험 장비를 zwickiLine 단일 컬럼 시험기(zwickiLine)와 testControl II 전자장치와 결합하면 이상적인 스프링 시험기가 탄생합니다. 이 장비는 횡하중 저항이 매우 높고 과부하가 생기지 않도록 보호합니다. 접지된 비자성 압축 시험판의 평행 얼라인먼트 정확도는 1μm/10mm이고, 정밀 가이드는 압축 시험판의 정밀 수직 운동만 허용합니다. 횡하중 저항이 있는 매우 견고한 로드 셀 덕분에 스프링의 변형이나 가로 방향력으로 인한 측정 오류는 최소한으로 줄어듭니다. 해당 testXpert 시험 프로그램은 이런 종류의 시험을 위해 특별 설계한 것입니다. 정밀 스프링 압축 시험 장비를 이용하여 탁월한 시험 장비 성능을 달성할 수 있습니다.

밸브 시험

밸브 경도 시험

엔진 부품의 높은 열부하 및 동적 부하 때문에, 품질 보증을 위해 여러 가지 파괴 및 비파괴 재료 물성시험이 필요합니다. 사양에 따라 비커스, 누프, 로크웰, 브리넬 등 어떤 경도 시험법을 사용할지 결정합니다.

고온 밸브 시험

엔진 밸브는 연소를 최적의 연소에 중요한 역할을 합니다. 엔진 효율을 높이기 위해 부품을 더 가볍고, 더 견고하며, 더 저렴하게 만들기 위한 몇 가지 조치가 취해집니다. 고온 시험은 어떤 응용 분야에서든 최적의 재료 조합을 정의하는 데 도움이 됩니다.

엔진 블록 시험

연소 기관은 엔진 블록(실린더 하우징), 크랭크샤프트 드라이브, 타이밍 어셈블리 등 3개의 주요 부품으로 구성됩니다. 실린더 블록은 단 1개의 장치 또는 개별 실린더들로 구성됩니다. 실린더 블록은 하나 이상의 주조품으로 구성되며, 여기에는 주철이나, 경량화 금속(예: 알루미늄이나 알루미늄/마그네슘의 경금속 합금)이 사용됩니다. 실린더 블록에는 관성 모멘트, 토크 또는 실린더 헤드에서 크랭크샤프트 베어링으로의 연소힘 전달에서 발생하는 힘과 같은 하중이 많이 가해집니다.

타이밍 체인 시험

Vibrophore는 연속 생산에서 개별 체인 부품의 피로 속성을 확인하는 데 유용하게 사용할 수 있습니다. 무한 체인과 개별 체인 부품(예: 체인 브릿지)의 피로 속성과 한계는 최대 50Hz의 시험 주파수로 측정할 수 있습니다. ZwickRoell의 제어 전자장치는 체인 시험용으로 특별 개발한 것으로, 이를 통해 댐핑이 크게 변경된 체인도 측정이 가능합니다. 이러한 전자장치는 회사별 시험 표준에 맞춰 쉽게 조정할 수도 있습니다.

연료 인젝터 시험

ZHN 만능나노기계시험기는 필요한 하중과 경로 분해능을 이용하여 박층이나 작은 표면적의 기계적 특성을 종합적으로 규정하는 데 사용됩니다. 여기에는 ISO 14577에 따른 압흔 경도, 압흔 계수, 마르텐스(Martens) 경도 측정이 포함됩니다.

캠샤프트 측정

캠샤프트는 사용 방법 때문에 높고 지속적인 비틀림 하중을 견뎌야 합니다. 비틀림 시험기는 생산 관련 품질 관리에 사용할 수 있습니다. 부품 연결이 느슨해지기 시작하는 캠샤프트에 작용하는 토크를 측정합니다. 캠샤프트 부분이 기계에서 수평으로 잡히고, 토크 하중은 최대 1,000Nm까지 점차적으로 가합니다. 특히, 흥미로운 것은 캠샤프트 부품의 탄성 및 소성 변형입니다. ZwickRoell의 광학 레이저 신율계는 접촉 없이 회전각을 측정합니다.