Shear Thinning Effects on Engine Valve Train Contacts

엔진 밸브 트레인 접촉에서의 유막 감소 효과

최근의 자동차엔진에서 사용되는 윤활유에는 여러 가지 첨가물이 사용된다. 특히 고분자량 폴리머계의 점도 지수 향상제를 윤활유의 원유에 첨가함으로써 온도 증가에 따른 점도 불안정성을 방지하는 다등급 윤활유 성격을 얻을 수 있다. 그러나 이러한 고분자량 폴리머계의 첨가물은 고온의 엔진 운전 조건에서 윤활유의 점도 안정성을 보장해줌에도 불구하고 엔진 부품들의 정상적인 운동 속도에서도($1-^6 S^{-1}$) 고 전단 변형율 속도로 인하여 유막 감소 효과를 발생 시킨다. 또한 이 첨가제들은 엔진 부품의 마찰 표면에 큰 전단 응력을 지닌 끈끈한 형태의 경계막을 형성한다. 고분자량 폴리머계의 점도 지수 향상제에 대한 예기치 못한 영향은 유막 감소 효과로 인하여 엔진 부품간의 마모를 증가 시키고 점도의 감소로 마찰을 감소 시키는 반면 경계막으로 인하여 고체면이 보호를 받는데 있다. 이러한 유막 형성의 물리적인 개념에 대하여 고체면의 끈끈한 경계막의 존재 효과와 두 경계막 사이에서 일어나는 유막 감소 효과를 표현할 수 있는 현실적인 해석의 필요성이 제기된다. 본 연구는 최근에 많이 쓰이고 있는 점도 향상제가 첨가된 윤활유가 자동차 밸브 트레인 시스템에서 유막 형성에 미치는 영향을 마찰 효율과 마모 방지의 입장에서 고찰하였다.