자동차공학

1. 자동차공학 건국대학교 기계공학과 박 정 규 피스톤 엔진작동 (Piston-Engine Operation)

2. 5-1 내연기관 (Internal Combustion Engine) 왕복형(reciprocating type) 회전형(rotary type)

4. 피스톤 엔진 기초(Piston-Engine Basics) 5-2 피스톤 엔진의 두가지 형태 • 피스톤 엔진은 가솔린 엔진과 디젤엔진의 두 가지 종류가 있다. • 사용되는 연료의 종류 • 연료가 실린더로 유입되는 방법 • 연료 점화 방법

5. 5-3 엔진구조 (Engine Construction)

6. 5-4 피스톤과 피스톤 링

7. 5-5 왕복 운동의 회전

8. 5-6 엔진 밸브    밸브(Valve)는 동력행정에 필요한 혼합기를 연소실 안으로 흡입시키고 연소가스를 외부로 배출하기 위해 1개의 실린더에 흡배기 밸브를 각각 1개씩(알파 엔진은 흡기 2개와 배기 1개, DOHC 엔진은 흡기 2개와 배기 2개)설치되어 있다.  엔진의 출력은 밸브 헤드부분 지름의 크기에 따라 밀접한 관계를 가지며, 밸브 지름이 큰 편이 흡배기 효율이 좋으나 배기밸브는 냉각이 곤란하므로 흡기밸브보다 밸브 지름을 작게 하고 있다. 

9. 엔진의 작동 원리 5-7 엔진작동

10. 1. 흡입행정피스톤이 하강하는 단계로써, 캠에 의해 들어 올려진 로커암이 흡입밸브를 눌러서 밸브를 연다. 이때 흡기 통로로부터 가솔린과 공기의 혼합기가 대기압과 실린더 내의 압력 차이에 의해 실린더 내로 빨려 들어간다.  • 2.압축행정피스톤이 하강을 끝내고 상승을 시작한다. 이때 흡입밸브와 배기밸브는 밸브스프링의 힘으로 눌러져 닫혀있는 상태이며, 흡입행정으로 빨려 들어온 혼합기는 압축되어 진다. • 3. 폭발행정 점화 플러그에 전기 불꽃이 튀어서 연소실내의 혼합기가 착화, 폭발한다. 가스는 급격히 팽창하여 피스톤을 눌러 내려서 크랭크 축을 회전시키며 , 이 행정 중 캠은 로커암을 들어 올리는 위치에 도달하지 않으므로 양쪽 밸브는 닫힌 상태이다. • 4.배기행정피스톤이 하사점에 도달하여 다시 상승을 개시하면, 배기밸브쪽 캠이 회전하여 로커암을 들어올리기 때문에 배기밸브가 열리고 연소된 가스를 배기하기 시작한다. 그 이후에는 다시 흡입행정부터 반복하게 된다.

12. 5-12 밸브 작동 (Valve Action)

13. ■밸브 타이밍     크랭크축의 회전에 맞추어 밸브의 개폐를 정확히 유지하는 것을 밸브 개폐시기(valve timing)라고하며 밸브타이밍이 맞지 않게 되면 엔진의 부조 및 출력부족의 원인이 될 수 있기 때문에 매우 중요하다.흡입밸브는 배기밸브가 닫히기 전에 열리고 피스톤 하사점 약30도 지난 위치에서 닫히게 된다.배기밸브는 하사점 약 50도전 위치에서 열기 시작하고 피스톤 상사점 후에 닫히게 된다.이때 흡입밸브와 배기밸브가 같이 열려있는 상태를 밸브 오버랩이라 한다. 이는 흡,배기효율을 높이기 위함이다.

14. 5-14 플라이휠과 구동판 (Flywheel and Drive Plate)

15. 엔진 작동의 지원 (Supporting Engine Operation) 5-15 엔진 시스템의 기본 • 가솔린 엔진을 작동하기 위해서는 4개의 기초 시스템을 필요로 하며 • 디젤 엔진은 다음과 같은 3개의 시스템을 필요로 한다. • 연료 시스템 • 전기 점화 시스템 (디젤 엔진 제외) • 윤활 시스템 • 냉각 시스템

16. 5-16 연료 시스템

17. 5-17 전기 점화 시스템

18. 5-18 윤활 시스템

19. 5-19 냉각 시스템