비틀림 진동 충격을 줄이기 위한 고탄성 커플링 선택

흔히 전자식 엔진이라고 불리는 것은 사용자가 설정한 엔진 회전수를 유지하도록 전자식 컨트롤러가 거버너를 작동시키는 엔진이다.

반면에 기계식 엔진은 거버너가 기계식으로 움직이며 부하 조건과 상관없이 사용자가 움직인 그만큼만 움직여서 엔진 회전수에 영향을 주게 된다.

즉, 기계식 엔진은 엔진의 부하 변화에 따라서 자동적으로 일정한 회전수를 유지할 수 없다.

기본적으로 엔진 거버너는 그림1과 같이 요구된 엔진 회전수를 유지하기 위해 엔진 부하 변동에 따라 변화해야만 한다.

예를 들어 자동차가 언덕을 올라가거나 내려갈 때, 또는 평지를 달릴 때, 이 모든 운전 조건에 대해 엔진에 전달되는 연료와 공기의 양이 달라져야 한다.

전자식 거버너는 전자 기기에 의해 자체적으로 이를 제어할 수 있지만 기계식 거버너는 그림1과 같이 오로지 사람의 레버 조작에 의해서만 조정될 수 있다.

그러므로 요구된 속도는 전자식 거버너를 사용할 경우에 더더욱 빨리 도달할 수 있다.

이처럼 앞선 설명에 따라, 크랭크축은 전자식 엔진에서 비틀림 진동의 변화를 더욱 급격하게 겪게 된다.

비틀림 진동 커플링은 그림2와 같이 주기관과 감속기 사이에서 발생하는 토크 변동을 완화하는 중요한 역할을 한다.

커플링에는 크게 2가지 종류가 있다.

하나는 압축형이고 러버블럭 커플링이 전형적인 압축형이다.

다른 하나는 전단형이다. 이 2가지 커플링은 장단점이 있고 모든 엔진 회전 범위에 적합하지 않을 수 있다.

이를 보완하기 위해 CENTA CF-R이 만들어졌으며 CENTA CF-R은 이들의 이점들을 모은 혼합형이다.

토크에 대해 급격한 변화를 겪는 전자식 엔진은 고탄성 커플링의 사용이 요구된다.

이는 토크를 받는 부품들 즉, 공회전이나 전후진 전환 때 발생하는 햄머링(Hammering)을 겪는 기어, 유압클러치 뿐만 아니라 크랭크축의 비틀림 충격을 줄여주기 때문이다.

그림3의 커플링 종류 중에서 CENTA CF-R은 고탄성 커플링에 속한다.

우리는 러버블럭을 사용한 전자식 엔진의 축계 파손 사례들에 대한 경험이 있고 CENTA CF-R을 통해 이를 해결한 경험이 있다.

즉, CENTA CF-R 커플링을 사용하는 것은 이러한 파손으로부터 축계를 미리 보호하는 해법 중 하나이다.

   

참고문헌

1)MAN B&W, Basic electronic speed governor, pp. 5, 7, 9, 17, 18, 21, 25,

2)Gerhard Kirschey, Dipl-Ing(V), Robert E Arnott, B.Sc. M.Sc.(V), A Design for a Dual Stage Torsional Coupling for Modern Diesel Propulsion Systems, pp. 26-4, 26-5

3)Centa사 자료