자동차의 심장.. 엔진이란???

안녕하세요.

밤새 안녕하셨는지요?

오늘은 자동차 엔진에 대해서 포스팅을 할려고 합니다.

자동차를 달리게 하는 심장.. 엔진.. 요즘은 여러가지 엔진이 개발되고 차량에 장착되어 나오고 있지요.

자동차의 엔진?

자동차에 사용되는 엔진은 내연기관이며, 작동방식에 따라 몇가지로 나뉩니다.

첫째로는 2행정사이클기관입니다. 이것은 크랭크축의 1회전마다 폭발이 일어나 비교적 출력이 크고 회전이 원활하기는 하나, 저속회전에서는 배기 흡기가 완전히

이루어지지 않아 회전이 불안정하고 비교적 경제성이 낮은 문제점을 지니고 있습니다. 이러한 이유로  대형기관에는 맞지 않기에 최근의 자동차에는 쓰이지 않고 있습니다.

그러나 2륜차에서는 아직도 상당히 많이 사용되고 있으며, 대형 디젤엔진에서도 2행정사이클기관을 사용하고 있습니다.

둘째로는 4행정사이클기관입니다. 자동차용으로 가장 일반적인 엔진으로 2회전마다 1회의 폭발이 일어나기 때문에 회전력이 일정하고 진동방치를 위해 2,4,6,8,12기통과 같이 실린더수를 늘려야 하나, 저속회전에 비교적 안정되고, 또 연료의 경제면에서 2행정싸이클기관보다는 좋습니다.

특히 소형차에서는 크기와 금액때문에 2기통에 하나, 배기량 2000cc 정도까지의 소형차에서는 4기통, 4,000cc 정도까지의 중형차에서는 6기통, 그 이상의 대형차에서는 8기통을 사용하고 있습니다. 일부러 고성능 스포츠카나 경주용 자동차에선느 3,000cc 정도에서 12기통으로 한것도 있습니다.

4기통이나 6기통에는 실런더를 1열로 세운 직렬형이 많으며, 각 기통의 점화순서에 따라 형을 이루도록 되어 있지요. 8기통의 경우 직려로 하면 기관 자체가 길어져서

크랭크축의 강성이 약해지고 객실의 공간도 좁아지기 때문에 4기통씩 V자로 대치시키고 하나의 크랭크축을 사용하는 V형 8기통 즉 V8이 많이사용됩니다.

기관은 적합한 시기에 혼합기를 흡입하고 적합한 시기에 연소가스를 배출하는 밸브 장치를 필요로 한다. 밸느는 실린터 헤드에 있는 연소실에 설치되어 있으며,

크랭크축의 1/2의 속도로 회전하는 캠축에 의해서 열리고 스프링의 힘으로 닫습니다.

보통의 기관에선 캠축을 실린더 블록 옆면의 낮은 쪽에 두고 긴 푸시 로드로 로커암을 밀어서 밸브를 여는 방식입니다. 이 방식을 오버헤드 밸브식이라고 하지요.

이 방식은 기관이 고속회전을 하게 되면푸시 로드이 관성 때문에 밸부의 개폐가 불확실하게 되어 매분 6000회전 이상에는 무리이고, 배기량 1L 당 70hp 이상을 얻기도 어렵습니다.

따라서 캠축을 실린더 헤드에 설치하고 직접 캠축으로 밸부를 개폐하게 하는것이 있는데, 이것을 오버헤드 캠축식이라고 합니다. 오버헤드 캠축식은 구조가 복잡하여 가격이 비싸지고 정비하기도 어려우나, 기관의 회전속도를 올릴 수 있고, 1L 당 출력도 높일 수 있어 많이 사용되고 있는 방식입니다.

셋째로는 로터리엔진방식입니다. 이것은 회전만으로 출력을 낼 수 있는 기관이고, 1951년 독일의 F.방켈에 의해 원리가 완성되었습니다. 독일의 NSU 회사가

1960년경 공업화에 성공, 1963년부터 소형 스포츠카에 장착하여 판매를 하였습니다. 그후 세계의 여러 제조회사가 NSU방켈의 특허권하에 연구를 계속해오고 있으며, 일본 마쯔다 자동차 등이 자동차에 탑재를 하였습니다.

이 원리는 누에고치 모양의 실린더 안에 피스톤을 상당하는 삼각형모양의 로터가 편신되어 회전하여, 로터와 실린더 사이에 생기는 공간의 부피 변화에 따라서 흡입.압축,연소,배기과정을 합니다. 따라서 왕복운동 부분이 없이 출력의 손실이 적도, 1L 당 100-120hp 의 출력도 무리없이 낼 수 있으며, 회원이 원활하게 잘 돕니다.

또한, 1기통으로 사용할수도 있는 구조입니다. 흡.배기는 2행정사이클기관처럼 실럭더 벽에 뚥은 구멍으로 하기 때문에 4행정사이클기관과 같은 복잡한 밸부기구가 필요하지 않고, 구조도 간단하고 부품수도 적어 고장이 날 가능성이 매우 적습니다.

내연기관의 사용되는 연료에 따라서 기솔린엔지, 디젤엔진으로 분류되며, 2행정사이클 기관과 4행정사이클 기관이 있습니다.

승용차는 고성능이고 소음과 진동이 적은 가솔린 엔진을 많이 사용하고, 트럭이나 버스처럼 대형차들은 디젤엔진을 많이 사용하고 있습니다.

LPG 엔진은 기화기의 일부가 다를 뿐 다른것은 기본적으로 가솔린엔지과 똑같습니다. 기화기는 분무의 원리를 이용하여 가솔린을 안개화하여 혼합기를 만드는것이지마, 이 기화기 대신 펌프로 가솔린을 실린더의 흡입구 쪽으로 압송, 안개 모양으로 분사하는 연료분사방식을 사용하는 것도 있습니다. 출력이 약간 증가되고 저속회전 범위에서도 안정되며, 배출가스 대책면에서도 유리하여 점차 많은 쓰이는 엔진입니다. 기화기와 연료분사의 어느것이든 흡입관의 일부에 스로틀 밸브가 있어

운전석의 가속 패달과 연동하여, 가속 페달을 밟으면 밸브가 열려서 공기의 유량이 증가하여 회전속도와 출력이 모두 증가합니다.