KR100373040B1 - 피스톤 슬랩 시험방법 - Google Patents

Abstract

피스톤 슬랩(piston slap) 시험방법이 개시된다. 개시된 피스톤 슬랩 시험방법은, (a) 피스톤과 실린더 라이너 사이의 클리어런스를 측정하는 단계와; (b) 상기 피스톤에 끼워 넣을 끼움부재의 두께를 결정하는 단계와; (c) 상기 피스톤의 외주면에 소정 깊이의 인입홈을 형성시키는 단계와; (d) 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 끼워지도록 형성하는 단계와; (e) 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 끼우는 단계와; (f) 상기 피스톤을 조립하여 피스톤 슬랩을 시험하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 피스톤 슬랩 정확하게 시험할 수 있는 이점이 있다.

Description

피스톤 슬랩 시험방법{METHOD FOR TESTING PISTON SLAP}

본 발명은 피스톤 슬랩(piston slap) 시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정확한 피스톤의 슬랩을 저비용으로 정확하게 시험 평가할 수 있도록 개선된 피스톤 슬랩 시험방법에 관한 것이다.

엔진의 피스톤은 혼합기의 폭발력을 컨로드(con-rod)를 개재시켜 크랭크 샤프트에 전달하여 동력을 발생시키는 역할을 한다. 폭발에 의한 고압과 고온을 계속 받으면서 왕복운동을 하므로 가볍고 강한 알루미늄 합금이 많이 사용되며, 피스톤 링을 지지하는 2∼5개의 홈이 만들어져 있다.

그리고 피스톤 클리어런스 또는 간극은 실린더와 피스톤의 최대 외경과의 차이로, 피스톤은 엔진이 작동할 때 열팽창하므로 상온에서 실린더와의 사이에 어느 정도의 간극을 둔다. 이 간극이 적으면 소결이 일어나고, 간극이 너무 크면 압축 압력의 저하, 블로바이(blow-by), 오일의 연소실 유입, 오일의 희석, 및 피스톤 슬랩이 발생한다.

상기한 피스톤 슬랩은, 피스톤 사이에서 발생하는 노크(knock)로서, 실린더 벽과 피스톤의 스커트(skirt)는 컨로드의 경사에 의한 측압을 받으며 피스톤의 상하 직선운동을 바르게 유지하지만, 피스톤 간극이 너무 크면 피스톤이 행정을 바꿀 때 실린더 벽을 때리는 현상을 말한다.

이러한 피스톤 슬랩은 저온에서 현저하게 발생하기 때문에 이것을 방지하고 또한 저온시의 간극을 알맞게 유지할 수 있도록 피스톤 스커트부에 여러 가지 방법을 강구하고 있다.

종래에는 이러한 피스톤 슬랩을 평가하기 위해서는 피스톤 간극을 변경한 샘플(sample)을 여러 가지로 만들어 시험을 실시하였다.

그런데, 상기와 같은 방법으로는 정확한 피스톤 슬랩을 평가하기가 어렵고, 전술한 바와 같이, 피스톤 간극을 너무 작게 하면 피스톤이 소착되어 엔진에 문제가 발생하며, 상기한 샘플을 많이 준비해야 하기 때문에 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 저 비용으로 정확한 피스톤 슬랩의 시험 평가가 가능한 피스톤 슬랩 시험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법을 순차적으로 나타낸 개략적인 플로차트.

도 2는 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법에 적용되는 피스톤과 끼움부재를 개략적으로 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20. 피스톤

21. 인입홈

30. 끼움부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피스톤 슬랩 시험방법은, (a) 피스톤과 실린더 라이너 사이의 클리어런스를 측정하는 단계와; (b) 상기 피스톤에 끼워 넣을 끼움부재의 두께를 결정하는 단계와; (c) 상기 피스톤의 외주면에 소정 깊이의 인입홈을 형성시키는 단계와; (d) 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 끼워지도록 형성하는 단계와; (e) 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 끼우는 단계와; (f) 상기 피스톤을 조립하여 피스톤 슬랩을 시험하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법을 순차적으로 나타낸 플로차트가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법에 적용되는 피스톤과 끼움부재가 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법은, 우선, 피스톤(20)과 실린더 라이너 사이의 클리어런스(clearance)를 측정한다.(단계 11)

그리고, 상기 피스톤(20)에 끼워 넣을 끼움부재(30)의 두께를 결정한다.(단계12)

이어서, 도 2에 도시된 바와 같은 피스톤(20)의 외주면에 일정하게 소정 깊이로 인입된 다수개의 인입홈(21)을 형성시킨다.(단계 13) 이때 상기 인입홈(21)의 깊이는 상기 끼움부재(30)의 두께에 맞게 가공한다. 다시 말하면, 상기 피스톤(20)의 인입홈(21)의 깊이는 끼움부재(30)의 두께에서 현재 피스톤(20)의 클리어런스를 차감한 두께로 결정된다.

상기 피스톤(20)의 인입홈(21)에 맞게, 즉 상기 인입홈(21)의 형상에 알맞도록 끼움부재(30)를 가공한다.(단계 14)

또한, 상기 끼움부재(30)를 피스톤(20)의 인입홈(21)에 끼워 결합시킨다.(단계 15) 이때 결합은 억지 끼워 맞춤으로 한다. 따라서 끼움부재(30) 가공시 이를 고려한다.

이어서, 피스톤 슬랩을 시험 평가한다.(단계 16)

한편, 상기 단계 12에서, 상기 끼움부재(30)의 소재는 테프론 패드로 이루어진다. 즉, 도 2에 도시된 끼움부재(30)는 가공 후의 모양을 나타낸 것이다.

그리고 상기 단계 16의 시험에서 끼움부재(30)를 끼운 피스톤(20) 결합시 제로 클리어런스(zero clearance)가 되도록 한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법에서, 상기 끼움부재(30)를 피스톤(20)의 인입홈(21)에 억지로 끼우게 되면 제로 클리어런스가 되어 피스톤 슬랩은 발생하지 않는다. 이와 같이 제로 클리어런스가 된 피스톤(20) 삽입한 후, 가능한 한 빨리 시험을 측정한다.

이때, 아이들(idle) 시험인 경우에는 20분 이내로, 풀 로드(full load) 시험인 경우에는 10분 이내로 마치도록 한다.

그리고 시험 후, 상기 피스톤(20)은 계속 사용해도 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 피스톤 슬랩 시험방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

종래의 피스톤 슬랩 시험시에는 피스톤을 여러 번에 걸쳐 분해 및 조립이 실시되어야 했지만, 본 발명의 시험에서는 필요치 않아 시험이 간단하고, 시험시간에 짧아진다.

그리고 클리어런스 변경에 따른 많은 샘플 제작이 필요 없어 시험 비용이 적게 소요된다.

또한 정확한 피스톤 슬랩을 측정할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. (a) 피스톤과 실린더 라이너 사이의 클리어런스를 측정하는 단계와;

   (b) 상기 피스톤에 끼워 넣을 끼움부재의 두께를 결정하는 단계와;

   (c) 상기 피스톤의 외주면에 소정 깊이의 인입홈을 형성시키는 단계와;

   (d) 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 끼워지도록 형성하는 단계와;

   (e) 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 끼우는 단계와;

   (f) 상기 피스톤을 조립하여 피스톤 슬랩을 시험하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 슬랩 시험방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서,

   상기 끼움부재는 테프론 패드로 이루어진 것을 특징으로 하는 피스톤 슬랩 시험방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서,

   상기 인입홈은 상기 끼움부재의 두께에서 상기 피스톤의 클리어런스를 뺀 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤 슬랩 시험방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)에서,

   상기 끼움부재의 형상은 상기 인입홈의 형상과 동일하게 형성하고, 상기 끼움부재를 상기 인입홈에 억지 끼워 맞춤으로 결합하는 것을 특징으로 하는 피스톤 슬랩 시험방법.