열역학 - Gasoline 엔진과 Diesel 엔진의 작동원리 및 장단점비교

소개

열역학 - Gasoline 엔진과 Diesel 엔진의 작동원리 및 장단점비교

목차

◎ 가솔린 엔진의 작동 원리
왕복동 엔진의 작동
4사이클 엔진
2사이클 엔진
로터리 엔진의 작동
◎ 디젤 엔진의 작동 원리
4사이클 디젤 엔진
배기행정
2사이클 디젤 엔진
2와 4사이클 디젤 엔진의 장·단점과의 비교
◎ 가솔린 엔진과 디젤 엔진의 차이점에 대하여
연소 사이클의 차이
엔진구조의 차이
배기가스의 차이
소음의 차이
진동의 차이

본문내용

◎ 가솔린 엔진의 작동 원리

가솔린 엔진의 종류는 피스톤의 운동방식, 가스의 변화, 점화방식, 연료의 공급방식 등 크게 4가지로 분류된다. 이에 피스톤의 운동방식은 왕복동 엔진과 로터리 엔진, 가스의 변화에 따라 4사이클과 2사이클 엔진, 점화방식에 따라 배터리식과 마그네토식, 연료의 공급방식에 따라 기화기 엔진과 가솔린 분사 엔진 등이 있다. 이러한 엔진들은 모두 가솔린 엔진이라고 하더라고 작동원리는 조금씩 다르다.

왕복동 엔진의 작동
가솔린 엔진에서는 가솔린을 연소시켜 열에너지를 얻지만 이 열에너지를 우리들이 필요로 하는 기계적 에너지로 바꾸려면 어떻게 하면 될 것인가. <그림 1>를 참조해서 알아보자.
실린더에 공기와 가솔린의 혼합기를 흡입해 피스톤으로 압축한 후 점화연소시키면 열에너지를 발생하고 연소가스는 고온이 됨과 동시에 고압이 된다. 이에 실린더 내를 상하로 왕복하는 피스톤의 헤드에 높은 압력이 작용하고 이 압력에 의해 피스톤을 이동시키게 되므로 이것이 기계적 에너지로 바꾸어진다. 피스톤의 운동은 직선왕복운동이기 때문에 이것을 회전운동으로 바꾸기 위해 일반적으로 커넥팅 로드와 크랭크 축의 기구가 사용된다.
<그림 1>을 보면 피스톤의 운동이 피스톤 핀으로 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 운동시켜 이것에 의해 커넥팅 로드에 연결된 크랭크 축이 회전하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 열에너지가 피스톤의 왕복운동으로 바뀌고 왕복운동이 다시 회전동력으로 바뀌어지는 것이다.
피스톤이 주기적 운동을 계속하기 위해서는 연소된 가스는 배출하고 새로운 혼합기를 보충해야 한다. 따라서 크랭크 축의 회전과 연동하는 밸브기구가 필요하고 이 흡·배기구인 밸브를 정확히 타이밍을 맞춰서 개폐한다. 또한 실린더는 그 속에서 가스를 연소시키지만 동시에 크랭크 케이스와 같은 고정부분과 더불어 피스톤에 전달하는 가스의 힘에 반력을 지지하고 있다.

참고자료

· 없음