▣ 기관 06 > 가솔린 기관의 작동원리
1. 4행정 사이클(4stroke 1cycle engine)가솔린 기관의 작동
1) 흡입 : 피스톤 하강하면서 혼합기 흡입 (이론 공연비 14.7 : 1)
2) 압축 : 흡입행정 완료 후 흡입, 배기밸브가 닫힌 상태에서 피스톤이 상승을 함에 따라 흡입된 혼합기는 압축되면서 압축압력과 압축열이 높아진다.
▶ 압축비 : 가솔린 기관 7-11 : 1 디젤기관 15-22 : 1
▶ 압축압력 :가솔린 기관 7-11 kg/cm2 디젤기관 30-45kg/cm2
3) 연소 : 압축행정이 완료되기 직전(피스톤이 압축을 위해 상사점에 도달하기 직전), 점화 플러그의 불꽃에 의해 압축된 혼합기가 폭발을 하게 되면 그 폭발력에 의해서 피스톤이 압력을 받아 하강하며 커넥팅로드를 통하여 크랭크축을 회전시킨다.
▶ 동력행정을 폭발행정(Explosion stroke) 또는 팽창행정(Expansion Stroke)이라고도 한다.
▶ 폭발압력(가솔린 기관35-45kg/cm20 디젤기관 55-65kg/cm2)
4) 배기 : 흡입밸브는 닫혀 있고 배기밸브가 열려 있는 상태에서 피스톤이 상승(상사점 도달)하게 되면 연소된 가스는 실린더 밖으로 배출된다.
5) 가솔린 기관의 최대 동력을 얻기위한 요구조건
◆ 혼합기(휘발유+공기)가 조건에 따라 유효 적절하게 공급되어야 한다.
◆ 흡입된 혼합기를 연소조건에 만족시킬 수 있도록 규정압력까지 압축시켜야 한다.
◆ 압축된 혼합기가 적절한 시기에 점화될 수 있어야 한다.
2. 2행정 사이클 가솔린 기관의 작동
1) 소기 및 압축 : 유입되는 혼합기의 힘으로 잔류가스를 배출하는 과정을 소기란 한다.
2) 동력 및 배기 : 연소실내의 동력행정, 하강 끝무렵 배기 및 소기공을 통하여 혼합기 연소 흡입
3) 행정 : 상점과 하사점 거리(행정체적,실린더체적,배기량)
4) 2사이클 디젤 기관의 소기방식 : 횡단식, 루프식, 단류식.
3. 4행정과 2행정 CYCLE 기관의 비교
|
구 분 |
4행정 기관 |
2행정 기관 |
|
장점 |
각 행정이 완전히 구분 열적 부하가 적다 회전속도 범위가 크다 체적효율이 높다 연료 소비율이 적다 기동이 쉽다 |
1.6배의 출력이 크게 발생 한다. 회전력 변동이 적다 실린더수가 적어 회전원활 하다 밸브장치가 간단하다 마력당 중량이 적다
|
|
단점 |
밸브기구 복잡 하다 충격 소음이 크다 실린더수가 적을 경우 사용곤란 마력당 중량이 크다 |
행정 짧아 흡배기 불안전 하다. 연료 소비율이 많다 저속이 어렵고 역화 발생이 생긴다 피스톤,링의 소손이 많다 |
4. 압축비와 배기량
1) 용어
◆ 행정(Stroke) : 피스톤의 하사점과 상사점까지 피스톤이 이동하는 거리
◆ 주기(Cycle) : 피스톤이 상하운동시 혼합기를 흡입, 압축, 폭발(연소), 배기 과정
◆ 상사점(Top Dead Center) : 피스톤이 상하운동시 맨 위에 위치한 상태
◆ 하사점(Bottom Dead Center) : 피스톤이 상하운동시 맨 아래로 하강되어 있는 상태
|
2) 극간체적 : 피스톤이 상사점에 있을 때 상부체적(연소실 체적) 3) 압축비 : 행정체적과 연소체적의 비
4) 배기량 : 행정체적×실린더수 D = 실린더 지름(cm). L = 피스톤 행정(cm) N = 실린더 수 R = 기관 회전수(RPM) * 총뱨기량 은 실린더 수만 곱하여 줌 |
|
=
연소실 체적 
= 행정실 체적
