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밸브 개폐를 위한 힘의 방향을 바꿔주는 방향전환기능의 암. OHV와 OHC와 같이 헤드에 밸브가 있는 형식의 엔진에서는 밸브를 아래쪽으로 누르면 열리게 된다.
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뚜껑으로 내부가 안보이니 이렇게 열어놓고 시동을 걸어서
움직이는 모습을 관찰합니다
쉽게 볼수없는 영상이라 일부러 이렇게 시동을 걸어봅니다
정비예약.상담 1544-2287
1번 하남점 (카닥터모터스) 경기 하남시 샘재로 107-1
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🟩장용석의 네이버블로그 [기계는 거짓말을 하지 않는다]
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23.로커암(Rocker Arm) (자동차 용어 : 엔진)
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Date Published: 12/3/2021
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- Author: 장용석의내차를부탁해
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- Date Published: 2019. 5. 4.
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23.로커암(Rocker Arm) (자동차 용어 : 엔진)
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23.로커암(Rocker Arm) (자동차 용어 : 엔진)
밸브 개폐를 위한 힘의 방향을 바꿔주는 방향전환 기능의 암.
OHV와 OHC와 같이 헤드에 밸브가 있는 형식의 엔진에서는 밸브를 아래쪽으로 누르면 열리게 된다.
이와 같이 밸브의 개폐를 위해 힘의 방향을 변환시키는 로커암은 실린더헤드에 부착된 로커암 샤프트에 그 중간부분이 지지되어 있으며 한쪽 끝을 푸쉬로드로 밀어 올리면 다른 쪽 끝은 밸브 스템 엔드를 눌러 밸브를 여는 작동을 하게 된다.
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ohv방식 엔진에서 롤러로커암의 역할에 대한 이해 (조길현)
튜닝 정비 경험기란에 김성훈님의 차량에 적용된 롤러로커암에 대한 이해를 돕기 위해 ohv엔진에서의 롤러로커암의 역할과 효과에 대해 설명해 보겠습니다
ohv엔진에서 로커암의 역할에 대해서는 어느정도 아시리라 믿고 롤러로커암이 일반 로커암에 비해 유리한점에 대해 설명해 보겠습니다 (간단하게 말해서 ohv엔진에서 로커암의 역할은 밸브개폐와 관련된 역할을 합니다)
롤러로커암을 사용하는 가장 큰 이유를 댄다면 접동저항등을 줄이기 위해서 입니다
다시말하면 접촉저항을 줄임으로서 다양한 이득을 볼 수 있게 되는 것이죠
로커암의 접동 저항에 대해 살펴보면 로커암이 밸브 리프터를 밀면서 회전하여 밸브를 개폐시키는 방식으로 밸브개폐를 작동시키게 되는데 이때 밸브 스프링의 반발력과 각 기구사이의 유막단절로 인해서 접동 저항이 커지게 됩니다. 이 현상은 특히 중저속에서 더 크게 나타나는데 저항을 감소시키기 위해서는 크게 2가지 방법이 있습니다
첫째는 기구간의 마찰 계수를 감소시키는 방법과 둘째 밸브 스프링의 하중을 감소시키는 것입니다.
우선 마찰 계수를 감소시키기 위해서는 밸브개폐기구의 접동점의 가공등의 방법이 있고 또한가지 방법은 캠노즈와 로커암 사이에서 일어나는 접촉 마찰(미끄럼 마찰)에서 구름 마찰로 바꾸어버리는 방법이 있습니다. 즉 바로 이것이 롤러로커암을 사용하는 이유입니다
롤러로커암을 사용함으로서 롤러부분에 사용된 볼베어링(니들베어링)에 의해 미끄럼 마찰이 구름마찰로 바뀌면서 마찰 저항이 현저하게 감소하게 되는 것입니다.
이로인해서 밸브개폐시기가 더욱 정확해지고 밸브개폐가 정확해 지다보니 완전연소를 유발할 수 있게되고 (완전연소를 유발한다는 것은 진짜 완전연소가 된다는 것이 아니라 완전연소에 더욱 가까워진다는 뜻입니다..자동차내연기관에서 완전연소란 실제로는 거의 불가능합니다)
이로인해 연비향상, 정숙성 향상, 내구성증가, 그리고 출력까지도 증가할 수 있게 되는 것입니다
원리는 같지만 ohc엔진에서의 롤러로커암적용은 적용부위등이 조금 다릅니다
위의설명은 원리적으로는 ohc나 ohv나 동일하지만 ohv엔진을 기준으로 한 설명입니다
일단 최근의 엔진들은 어떤방식의엔진이든 로커암적용부분이 거의 대부분 롤러로커암으로 대체되어있습니다
일반로커암에서 롤러로커암으로 대체할 경우 밸브작동에 필요한 토크가 30~50% 정도 감소하며
마찰저감으로 인한 토크손실저감효과가 약 15%정도이고 연비향상에도 5~10% 정도의 효과가 있다고 알려져 있습니다
미니 오너중 중급이상의 정비실력을 갖춘 분들만 참고하세요..
작업내용이 어려운것은 아니지만 생각보다 이런저런 작업이 많이 들어가고
정확성도 필요한 작업 입니다.
저도 처음 이 작업을 공부할때 이해가 잘 안되어서 고생했던 부분들이라. (자료가 전무함)
나름 캠을 연구 연구 해서 얻은 자료물입니다..
예전엔 크랭크의 TDC를 이용한 간극조정을 했는데 이번엔 캠의 작동으로
보다 쉽게 간극의 클리어런스를 하는 방법을 소개합니다.
엔진룸을 열면 위에 보이는 로커암 커버가 보입니다. 볼트 2개를 풀면 로커암 커버는 제거가 됩니다.
커버아래에는 고무나 코르크 재질의 게스킷이 들어가 있고 오일이 새는것을 막아주는 역할을 합니다.
열면 위 일러스트같은 기기들이 나옵니다. 파란색이 로커암인데 밸브를 열고 닫고 해주는
역할이 주 임무.. 캠이 돌아가며 로커암을 작동시킵니다..
녹색으로 보이는 너트를 풀고 그 안에 볼트를 일자드라이버로 올리고 내리는 작업으로
밸브간극을 조절합니다. 다 조절이 되면 다시 너트를 조이는 것으로 8개의 유닛을 조정.
엔진을 측면에서 본 단면.. 맨 아래 보이는 물방울 모양이 캠 입니다. 8개의 캠이 작동하며
흡입 4개 배기 4개로 이루어져 있습니다.
캠 부품모습
먼저 이 작업이 필요한 이유는 밸브라는 나팔꽃 모양의 개폐유닛이 열에의해 늘어난다는 것입니다.
모든 금속은 분자구조가 열작용에 의해 늘어나고 줄어들죠.. 기찻길에 틈이 벌어진 이유도 겨울철엔 벌어져
있지만 여름철엔 늘어나 딱 붙어버리기 때문에 간격이 없으면 철로가 뒤틀리겠죠..
마찬가지로 밸브간극이 없다면 연소실 내부의 밀폐력이 떨어질수밖에 없습니다.
밀폐력 뿐만 아니라 간극이 좁아진다면 밸브변형도 가져올수 있습니다. 그래서
엔진 또는 밸브의 성격에 따라 간극이란게 존재하게 됩니다. 로커암의 소리가 유난히 크거나
불규칙한 밸브소리가 신경에 거슬린다면 밸브간극을 조절할 시기가 온것입니다. 요즘 차들은
자동으로 밸브간극이 조절되지만 예전 차들은 1년에 한번.. 2만km에 한번 정도는 밸브체크를 해주는
것이 건강한 엔진으로 만들어 주는 작업이라 알고 있습니다.
자 여기까지 장황하게 사진과 설명들을 나열했는데.. 간극 조정의 핵심적인 내용 들어갑니다.
간극조절 방법은 이렇습니다.
1) 냉간시에 작업 (열이 있으면 벌써 팽창되어 있을수 있으므로 열이 없는 엔진상태에서 작업합니다)
2) 캠을 작동시켜 각각의 밸브의 작동순서를 기억하고 밸브가 열려있을때 간극을 조정합니다.
3) 간극은 0.3mm 필러게이지를 사용.. (12A형식 엔진은 0.33~38간극)
4) 캠축 사진상에 볼때 1번~8번의 숫자를 써준 이유는 작동의 연관성이 있어서 입니다.
1번이 업일때 8번이 다운 (서로 반대 위치를 갖는 캠)
2번이 업일때 7번이 다운
3번이 업일때 6번이 다운
4번이 업일때 5번이 다운
이말은 각각 업이 되는 캠은 다운이되는 캠이 상관관계가 생기므로 스프링이 눌려있는 암이 보이면
상대적으로 열려있는 암을 찾을수 있게 됩니다. 1번 스프링이 눌려져 있다면 8번은 확실히 열려진 상태이고
8번이 눌려져 있다면 1번이 열려져 있다는 말이죠. 서로 대칭되는 구조라 1~8번의 좌우는 바뀌어도 같습니다.
(지금작업은 피스톤의 사이클 행정에서 오버랩되는 구간을 찾는법입니다 각각의 행정간에 과정을 각도로 표시
하며 설명을 해야 하는데 더 복잡해 질듯해서 캠의 구조적인 부분으로 설명합니다. 이 방법이 비교적 확실한
이유는 캠의 작동중 발생되는 오버랩 구간이 넓기때문 입니다. 한쪽이 다운일때 업이 되는 구간의 레인지가
넓기 때문에 정확도가 낮을 수 없는 구조)
5) 상응하는 번호들
3번이 열려있으면 1번도 열려있습니다. (서로 같은 위치를 갖는 캠)
5번이 열려있으면 2번도 열려있습니다.
6번이 열려있으면 8번도 열려있습니다.
4번이 열려있으면 7번도 열려있습니다.
6) 방법I
크랭크를 돌려 (시동키로 시동을 걸지 말고 스타트모터만 잠깐씩 사용해 크랭크를 돌릴수도 있음)
1번 스프링이 눌려지게 합니다. 8번은 오픈되어 있으니 8번에 필러게이지를 꼽고 간극을 조정합니다.
8번과 6번은 같은 상태이니 6번도 함께 간극을 맞춰줍니다.
간극을 맞추는법은 로커암너트를 랜치를 이용해 풀고 그 위로 일자드라이버를 꼽고 필러게이지가 뻑뻑하게
넣어질 정도로 드라이버를 조이고 그 상태를 유지한 상태에서 랜치로 너트를 조입니다.
이런식으로 나머지 순차적으로 조정합니다. 한번씩 다 조정을 했으면 체크는 5번 처럼 상응하는 번호들
위주로 4번의 크랭크축 변화를 줘서 8개의 밸브간극을 확인합니다.
** 크랭크를 돌리는 방법은 미니마다 조금씩 다른구조라… 기본적인건 점화플러그를 빼내서 연소실 내부
공기압을 없애주고 알터네이터를 풀어 밸트의 장력을 줄인후 크랭크 풀리를 돌려 돌리거나 밸트를 살짝
누르면서 알터네이터 풀리를 돌리는 방법이 있습니다.
7) 작업을 다 마쳤으면 로커암커버를 다시 닫아줍니다. 기존 게스킷이 노후되거나 많이 눌려있다면 교체합니다.
게스킷의 교체후 바로 시동걸어 점검하지 말고 시간텀을 많이 준 뒤에 시동걸어주는것이 더 좋습니다. 게스킷은
4.7Nm의 토크값으로 조여서 마무리 합니다.
ps : 흡기밸브는 차가운 연료를 받아들이고 배기밸브는 뜨거운 연소가스만 나가는 구조라 흡기보다는 배기간극이
더 필요로 합니다. 메뉴얼상이나 포럼에서도 이 내용에 대한글을 본적이 없는데 밸브의 변형 한계치가 있을
수도 있고 그 간극의 차이가 미미해서 그럴수도 있고 보다 디테일한 작업은 저도 연구과제 입니다.
충분한 지식을 바탕으로 정비하는 습관을 들여주세요.
약은 약사에게 진료는 의사에게..
출처 : 마이티 미니
글쓴이 : 정성호 원글보기 : 정성호
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Rocker Arm Shaft Assy
로커암 샤프트 조합
OHV(OVER HEAD VALVE) 타입으로 실린더 헤드 위에 위치합니다.
캠샤프트와 푸시로드에 의해 동작되며 연료 연소 시 흡기와 배기의 밸브가 작동하는 장치입니다.
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