회전부 윤활막 형성 마찰감소·열전도 작용
엔진오일 누수·부족땐 고장…대형사고 원인
엔진오일 누수·부족땐 고장…대형사고 원인
이 두가지의 부족은 엔진의 성능 뿐만 아니라 심각한 고장을 유발하게 된다. 왜냐하면 냉각수나 오일이 부족하면 엔진의 과열로 인해 부품이 파손돼 엔진이 정지하게 된다. 특히 엔진 오일이 부족할 때는 회전부위의 마찰열로 인해 베어링이 고착이 되는 소위 ‘눌러붙는 현상’이 발생한다.
일반적으로 베어링이란 회전부에 윤활막을 형성해 마찰을 감소시켜 회전을 원활하게 하고 열전도 작용을 한다. 종류는 회전부의 형상에 따라 볼 베어링, 롤러 베어링, 니들 베어링, 평면 베어링 등이 있다.
자동차에서 기관 베어링은 연소실의 폭발 행정시 강한 충격에 견디며 크랭크축의 표면과 베어링 내면에 미끄럼 운동을 할 수 있도록 평면 베어링을 사용한다. 엔진에 사용되는 베어링은 커넥팅로드 대단부와 소단부 및 크랭크축 저널에 사용되며, 자동차 엔진에서는 메탈 베어링(metal bearing)이라고 한다.
크랭크축의 저널 부분과 크랭크 핀 부분에는 일반적으로 상·하에 조립되는 분할형을 사용하고, 커넥팅로드 소단부나 캠축의 저널 부분에는 원통형의 삽입식 부싱형이 사용된다. 기관 베어링은 사용되는 재료에 따라 배빗 메탈, 켈밋 메탈, 트리 메탈, 알루미늄 메탈로 구분한다. 배빗 메탈은 주석이 주성분으로서 납과 아연이 첨가돼 윤활 흡착성 및 길들임성이 양호하나 고온에서 강도가 적고 열전도율이 낮다.
켈밋 메탈은 구리와 납이 주성분으로 열전도율이 좋고 고속 및 고하중에는 잘견디나 길들임성이 좋지 않다.
트리 메탈은 배빗 메탈과 켈밋 메탈, 강 등의 3개층으로 베어링을 만들어 강도와 길들임성, 열전도율을 좋게한 것이다. 알루미늄 메탈은 알루미늄과 주석을 합급으로 강판에 녹여 붙여서 사용되며 길들임성은 중간정도이나 강도는 켈밋 메탈보다 양호하다.
이러한 베어링은 자동차의 고속주행이나 부하정도에 따라서 사용되는 종류가 달라지며, 엔진에서 오일의 누수나 부족은 기관 베어링의 단순한 부품의 고장만을 유발하는 것이 아니라 엔진이 멈추는 현상이 발생하므로 자칫 대형사고의 원인이 될 수가 있다.
<제공: 김연수 교수 한국폴리텍대학 달성캠퍼스 자동차학과(자동차정비기능장)>
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