엔진-진동분석2
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자동차가 30000개 이상의 부품으로 이루어진 종합기계이지만 그 중에서 엔진도 많은 부품들로 조립되어 만들어져 있고 또 여러 기계요소들과도 연결되어 있다. 특히 벨트와 기어, 그리고 팬과 관련이 있으며 충격진동이 많아서 기계적이완(mechanical looseness)이 많은 진동신호의 패턴을 보인다. 무엇보다 신호가 정속이 거의 없고 가변속이므로 분석이 쉽지 않다.
내연기관 엔진의 진동분석2
연료, 점화, 타이밍, 엔진부하 등을 제외한 엔진진동의 또 다른 원인들을 살펴보면 발전기, 워터펌프, 오일펌프, 열료펌프, 냉각시스템, alternators, 터보챠져, 수퍼차져 등을 들 수 있겠다. 엔진에 의해 가동되는 냉각시스템은 라디에이터 가까이 배치된 회전팬을 벨트로 연결되어 있으므로 벨트 및 팬과 관련된 진동원인이 있다. 터보챠져(turbocharger, supercharger) 또한 진동의 원인이 된다. 엔진의 배기를 이용하므로 날개통과주파수(BPF, 100,000RPM까지 발생)가 발생하며 수퍼챠져(Supercharger)인 경우에는 기어맞물림주파수(GMF)과 벨트주파수가 발생하여 다른 시스템과 공진의 문제로 야기시킬 수 있다. 물론 벨트이므로 ‘Belt strand공진(벨트의 길이와 관련된)’도 관련이 있다.
엔진은 대부분 구동원(drive)이므로 자동차에서는 기어박스(transmission), 구동축(shaft), 액슬과 바퀴(real axle and wheels)를 가동하며 고정기계용 엔진은 압축기, 펌프 등 기타기계를 가동한다. 또한 엔진은 비틀림 진동을 발생시키며 크랭크축에 ‘jerky’모션(마찰, 회전이 고르지 않은)을 주는 원인이 되기도 한다. 이 것은 피스톤의 파워싸이클에서 발생하는 햄머링효과에 의한 것으로 크랭크축의 끝에 플라이휠(flywheel)을 달면 jerky를 부드럽게 다룰 수 있으나 피동측 기계로부터 발생한다면 영향이 없을 수 있다. 다음은 엔진으로부터 발생하는 진동의 분석 차트이다. (CSI인용수정).
엔진진동의 일반적원인
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엔진차수
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4cylinder
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6cylinder
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V8 (90degree V)
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1/2 X
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1실린더 불연소
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1실린더 불연소
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1실린더 불연소
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1st X
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비정상
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비정상
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비정상
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2nd X
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정상
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-
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배기불량
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3rd X
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정상
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-
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4th X
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정상 (소량)
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-
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정상
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키워드
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엔진진동, 내연기관, 왕복동진동,
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