자동차 구조학 > 엔진 주요부 (4/4)

• 밸브기구

오버헤드 캠축 밸브기구 (Over Head Cam Shaft Valve Train)

실린더'헤드'에 캠축 설치

장점 : 밸브기구 왕복운동 부분은 관성이 작고, 밸브 가속을 크게 할수 있어, 고속 안전성 및 성능 향상

푸시로드가 없기 때문에 밸브 설치, 흡배기 효율 향상이 가능한 포트 형상 가능

단점 : 실린데 헤드 구조 복잡 / 캠 축 구동방식 복잡

구조에 따른 구분:

다이렉트형 : 캠이 직접 밸브 개폐

스윙암형    : 캠 회전 > 스윙암 > 밸브 개폐

DOHC : 흡기 캠축, 배기 캠축 따로

밸브 스템 엔드 위에 설치된 스윙암 혹은 리프터를 작동

별명- 트윈캠

엔진 출력 향상

밸브 양적 줄이고 흡입 효율 높이기 위해 4밸브 사용 (다구형)

쐐기형 연소실 엔진, 욕조형 연소실 엔진에 사용

캠축 구동방법 , 실린더 헤드 구조 복잡

로커암형    : 캠 회전 > 로커암 > 밸브 개폐

SOHC : 캠 축 > 캠 > 로커암.

V자 밸브 배치의 경우 로커암 2개 설치 > 복잡

흡배기 효율은 양호

반구형 연소실 엔진에 사용

조정 스크루를 이용 > 밸브 간극 조정

오버헤드 밸브기구 (OHV : Over head valve train)

실린더'블록'에 캠축 설치

밸브는 헤드에 설치 > 밸브 리프터, 푸시로드, 로커암 > 밸브 개폐

엔진 중량 감소, 고속 성능 향상

장점 : 흡배기 흐름저항 적음 > 밸브 크기 및 양정 크게 가능 > 흡배기 효율 좋음

연소실 형상 간단 > 고압축비 획득 가능 > 열효율 상승

단점 : 밸브기구 복잡, 소음 및 관성 큼

사이드 밸브기구 (SV)

• 캠 축

OHV의 경우 배전기, 오일펌프 구동용 헬리컬 기어 설치

3~7개의 베어링으로 지지.  스프로킷이나 헬리커 기어 설치.

동작방식

기어 구동식

기어비 2:1

별명 - 타이밍 기어

헬리컬 기어 사용

효율 좋음

타이밍 정확함

진동 소음 없음

체인구동식

캠축 위치 자유

구조 복잡 > 진동 소음 원인 될수도

벨트 구동식

체인보다 소음 없음

DOHC SOHC에 따라 샤프트스프로킷 개수가 2~1개

캠

캠과 캠축은 일체

캠 표면 곡선의 정교함이 극도로 주요하므로 표면 경화 처리 후 사용

내마멸성에 주안 - 주철, 저탄소강, 중탄소강, 크롬강 사용

접선캠

플랭크 감속도가 빠르므로 로커암이나 밸브리프터에 스프링 사용

플랭크면이 평면이라 제작 쉬움.

리프터는 접촉면이 원호 형태

밸브 스프링 장력 > 밸브 시트 충격 > 고속용 부적함

볼록캠

가속도 큼.

중량 가볍게 > 관성력 영향 적게

오목캠

밸브가속도 유지 가능

롤러리프터 사용

별명 - 일정속도캠

밸브 리프터

기계식

OHV,SV에서만 쓰임

밸브리프터와 캠을 편심접촉시켜, 작동중 리프터를 회전시켜 접촉부를 교환함.

열팽창 고려 밸브 간극 필요.

유압식

엔진오일유압 이용

밸브간극 항상 0으로 유지

보디, 체크볼리테이너, 체크 볼, 체크 볼 스프링, 플런저, 플런저 스프링, 푸시로드 시트, 스냅 링 으로 구성.

푸시로드

로커암과 밸브리프터를 연결하는 막대(일 뿐)

로커암 축 어셈블리 

밸브

흡입 500, 배기 700도 > 스템:크롬니켈합금(내마멸, 내식), 헤드:크롬니켈텅스텐강 (내열,내식)

크롬도금, 질화처리(내식,윤활,내마멸)

스템엔드:코발트크롬텅스텐강, 스텔라이트 융착(내마멸,내열)