There are many studies to extend the distance traveled by electric vehicles. However, much research has been done to increase the capacity of the battery. In this study, some engines for power generation, in which a battery is charged with energy by mounting a small internal combustion engine in which an engine is mounted in an electric vehicle and the battery is charged with energy, are being studied. Therefore, since such an engine is operated at a high load, the camshaft and the camshaft are emphasized to have high load strength and durability to withstand fatigue.

선박엔진에서 회전을 하면서 연료 압축 흡기 배기 밸브를 일정 간격으로 여 닫는 축을 캠샤프트라 한다. 엔진 선행 조립 작업시간을 조사해 보니 켐 샤프트 조립 공정 이 공정별 표준시간 대비 소요시간이 353.4 분 으로 표준시간 156.2 분 보다 높아 시급히 개선이 요구되어 캠 샤프트 조립 시간 항목별 파레토도 분석을 통해 샤프트 조립 시간을 중점항목으로 선정하여 개선하여 개선 후 31.1 분으로 감소하였으며 연간 4800만원 원가절감을 하였다.

This study is on the structural analysis and fatigue evaluation of Re-EV engine cam shaft used to drving range extended electric vehicle. Recently, Electric vehicle is very important for driving extended. Specially this study is upgrade of cam shaft to improve durability and fatigue life.

자동차용 캠 샤프트의 표면경화를 위해 TiG 용접공정에 의한 재용융처리가 실시되었다. 재용융처리는 캠축에 평행한 방향으로 행하여졌다. 캠 샤프트 소재의 조직은 편상의 흑연과 퍼얼라이트의 회주철 조직으로 구성되어 있으나 재용융 처리후 미세한 퍼얼라이트 및 세멘타이트와 구상 오스테나이트의 레데브라이트 조직으로 변화하였다. 캠 샤프트 모재의경도는 HRc 25~28에서 재용융 처리후에는 HRg 53~55정도로 증가하였다. 다층 용융 처리시 비드가 겹치는 경계에서 검은띠가 관찰되었는데 이 검은띠는 흑연으로 판명되었다. 이 검은띠는 전층의 레데브라이트 조직이 변태된 것으로 주로 세멘타이트와 기지조직의 경계에서 생성되었다. 고밀도 에너지인 레이저 용융처리시에도 재흑연화 현상은 TIG의 경우처럼 관찰되었다. 재흑연화 현상의 확인을 위해서 Gleeble 1500을 이용하여 1100˚C와 1000˚C에서 0.5, 1, 3, 5 및 10초동안 유지한 모의실험을 하였다. 1000˚C에서 0.5초 유지했을 때도 흑연이 발견된 것으로 보아 재흑연화 현상은 어떠한 재용융 처리 공정을 사용하더라도 피할 수 없는 현상임을 확인할 수 있다.