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자동차 내연기관 레포트 입니다.

가솔린 기관 www.themegallery.comwww.themegallery.com Company Name Contents 1. 가솔린 기관의 개요 2. 연료계통 3. 흡기계통 , 배기계통 4. 기화기와 연료분사 장치www.themegallery.com Company Name Contents 5 . 가솔린 기관의 연료분사 6 . 점화계통 7 . 참고문헌 8 . 후기가솔린 기관의 개요 가솔린 엔진 작동 방식 , 실린더 배열 , 냉각방식 , 연료공급방식 등에 따라 각기 다른 구조를 취함 . 승용차용 가솔린 엔진으로서는 4 행정 사이클 수냉식 엔진이 가장 많이 사용 . 배기량은 대체로 5,000cc 이하 , 2,000cc 이하가 거의 대부분을 차지 . 엔진 자동차의 동력을 발생하는 장치 . 구조상 엔진 본체 및 부속장치로 나눔 . 엔진 본체는 실린더 헤드 , 블록 등의 정지부품과 크랭크축 , 밸브 구동 기구 등 의 운동부품 으로 이루어짐 . 부속장치는 엔진의 성능을 충분히 발휘할 수 있도록 설치된 장치로서 연료 공급장치 , 윤활장치 , 흡 · 배기장치 , 냉각장치 , 점화장치 , 전기장치 가 있으며 이 외에 배출가스 정화장치 등이 있다 . www.themegallery.com Company Name가솔린 엔진 : 작동 방식 , 실린더 배열 , 냉각방식 , 연료공급방식 등에 따라 각기 다른 구조를 취함 , 승용차용 가솔린 엔진으로서는 4 행정사이클 수냉식 엔진이 가장 많이 사용 한다 . 엔진 : 자동차의 동력을 발생하는 장치 . 구조상 엔진 본체 및 부속장치로 나눔 . 엔진 본체는 실린더 헤드 , 블록 등의 정지부품과 크랭크축 , 밸브 구동 기구 등의 운동부품으로 이루어져 있다 . 부속장치는 엔진의 성능을 충분히 발휘할 수 있도록 설치된 장치로서 연료공급장치 , 윤활장치 , 흡 · 배기장치 , 냉각장치 , 점화장치 , 전기장치가 있으며 이 외에 배출가스 정화장치 등이 있다 . 개요개요연료계통 연료 탱크 연료탱크는 연료를 저장하는 용기로 그 용량은 자동차의 구조와 용촉하는 부분에 2~3 개의 고무링을 끼워 열팽창으로 인한 변형을 방지함과 동시에 냉각수가 크랭크 케이스로 새는 것을 방지한다 . 4.2 엔진본체[4] 크랭크 케이스 크 랭크축을 둘러싸고 있는 방 , 실린더 블록의 하부와 오일 팬 상부의 두 부분으로 분할 . 크랭크 케이스의 윗부분은 실린더 블록과 일체로 주조되어 있어 오일 팬 개스킷을 끼워 오일 팬과 볼트로 체결 . 엔진의 회전축인 크랭크축을 지지하고 보호하며 하부는 윤활유 받이인 오일 팬이 위치 . 크랭크 케이스 앞면은 크랭크축을 연결하여 캠축을 구동하는 타이밍 기어 또는 체인 스프로켓을 설치하는 구조 . 4.2 엔진본체4.2 엔진본체 [5] 실린더 헤드 개스킷 실린더 블록과 실린더 헤드사이에 설치 , 압축가스와 냉각수의 누설을 방지하기 위해 사용 , 일종의 패킹 (packing). 고온과 고압에 견딜 수 있도록 주로 강철판으로 제작한 스틸 개스킷이 사용되었으나 최근에는 동판이나 강철판에 석면을 감싸서 제작한 것과 , 강철판의 양면에 흑연을 혼합한 석면을 압착하고 표면에 다시 흑연을 발라서 제작한 것이 많이 사용 .www.themegallery.com Company Name 크랭크축 크랭크축 베어링 사일런트축 플라이휠 4.2 엔진본체 4.2.2 크랭크 축 구동기구1) 피스톤 (piston ) 상면이 고온 고압의 연소가스와 직접 접촉하고 있고 측면은 실린더 벽면에 접촉하면서 고속으로 왕복운동을 한다 . 재질 : 가볍고 열전도성이 좋은 알루미늄 합금 . 피스톤은 피스톤 헤드 부 , 링 부 , 핀 보스 부 , 스커트 부로 이루어졌다 . 링 부분은 압축 링 2 개와 오일 링 1 개의 피스톤 링이 끼워지는 링 홈 (ring groove) 과 링 사이의 랜드 (land) 로 이루어지고 , 핀 보스 (pin boss) 부분은 피스톤 중앙에 커넥팅 로드와 연결할 피스톤 핀이 끼워지는 부분으로서 보스에는 피스톤 핀 베어링이 끼워진다 . 피스톤의 지름 : 알루미늄 합금의 열팽창률이 실린더의 재질인 주철보다 약 2 배 정도인 점저감을 도모할 수 있어 엔진의 출력을 증가시킬 수 있다 . 4.2 엔진본체크랭크축과 캠축 사이에는 벨트 또는 체인으로 연결 , 전자를 타이밍 기어 벨트 , 후자를 타이밍 기어 체인이라 함 . 타이밍 기어 벨트 (timing gear belt) 에는 주로콕 벨트 (cock belt) 가 사용됨 . 이것은 내측에 치형을 붙인 유리섬유가 함유된 고무 밸브로서 운전음이 조용하다는 특징이 있다 . [5] 가변밸브 타이밍 연속가변 밸브 타이밍 (CVVT, continuously variable valve timing) 기구는 엔진 회전수 , 차량의 부하 상태에 따라 흡기 캠축의 위상을 최적의 상태로 변화시키면 결국 밸브 오버랩이 변화되어 배기가스의 저감 , 연비 저감 , 성능향상 , 공회전 안전화를 꾀하는 기구 . 밸브 오버랩 (valve overlap) 이란 흡 · 배기 밸브가 동시에 열려 있는 구간 . 저속 영역에서는 배기의 역류에 의한 부정연소를 방지하기 위해 밸브 오버랩이 작은 것이 바람직하고 , 고속 영역에서는 대량의 흡기와 폐기의 교환을 짧은 시간에 행하기 때문에 밸브 오버랩이 큰 쪽이 바람직하다 . 이 양쪽의 요구를 만족시키는 것이 가변 밸브 타이밍 기구이다 . 여기에는 캠 프로파일 (profile) 가변형과 캠 위상 가변형이 있다 . 4.2 엔진본체① 캠 프로파일 가변형 : 저속형과 고속형에 적합한 2 개의 캠을 준비하여 운전조건 에 따라 저속용과 고속용으로 연속적으로 밸브기구를 유압으로 전환하여 사용 하는 방법 . 따라서 캠의 프로파일을 저속 영역에서는 밸브 개도를 좁게 , 밸브 리프트량을 낮게 하고 , 고속 영역에서는 밸브개도를 넓게 밸브 리프트량을 높 게 하여 출력 및 배기성능을 향상 . 여기에는 캠 프로파일 (profile) 가변형과 캠 위상 가변형이 있다 . ② 캠 위상 가변형 : 캠축의 중심각을 상대적으로 회전시킬 수 있도록 가변으로 하 는 방식 . 밸브 개도와 밸브 리프트량은 변하지 않고 밸브 개폐시기만 변화시키 는 형식 . 이 형식은 크랭크축일으킨다 . 이것을 IC 로 감지하여 차속을 검출한 다 . 작동 신뢰성을 확보하기 위해 메인과 서브의 2 계통으로 되어 있다 . ② 바퀴 장착형 : 각 바퀴에 장착되어 각 바퀴의 속도차를 검지하고 , ABS 나 트랙션 컨트롤 (TC, traction control) 를 위해 주로 사용된다 . 이 센서는 영구자석과 코일 로 되어 있다 . 바퀴에 장착된 로터는 48 잇날의 세레이션이 절삭되어 있으며 차속센서의 요크 ( 선단부 ) 가 홈 부분에 접근되어 있다 . 바퀴가 회전하면 홈부에 의해 영구 자석의 자속이 변화하여 교류전압이 발생하고 , 이 교류전압의 주파수로부터 바퀴의 속도를 검출한다 . 4.4 엔진의 전자제어4.4.2 엔진 ECU 엔진 전자 제어 유니트 (ECU, electronic control unit) 는 엔진 제어장치의 심장부라 할 수 있다 . 이것은 일반 컴퓨터와 동일하다 . 즉 엔진 ECU 에는 마이크로프로세서가 모든 것을 제어하고 , 컴퓨터가 기능을 수행하기 위한 프로그램은 ROM(read only memory) 에 저장되어 있으며 ROM 에는 프로그램뿐만 아니라 각 운전조건에 대한 엔진의 각 부의 기준 데이터도 저장되어 있다 . 따라서 ECU 는 각종 센서에서 보내 온 신호들을 연산 ( 계산 · 판단 · 기억 ) 을 수행하고 기준 데이터와 비교하여 출력 ( 제어 · 표시 등 ) 을 자동적으로 고속으로 행하는 장치이다 . ECU(electronic control unit) 는 센서에서 들어오는 입력신호를 변환하는 입력 인터페이스 , 결정된 순서에 따라 입력데이터의 산술연산 또는 논리연산을 행하는 컴퓨터부 ( 마이크로 컴퓨터부 ), 그 결과를 액추에이터 작동신호로 변환하는 출력 인턴페이스로 구성되어 있다 . [1] 엔진 ECU 의 구성 ① A/D 컨버터 : 컴퓨터는 디지털 값만 취급할 수 있으므로 센서의 신호가 아날로그 이면 이것을 A/D 컨버터에 의해 디지털 값으로 변환시킬 필요가 있다 . 예를 들면 에어 플로미터에서 공기유량신호는 아날로그 신호한다 . 지각이 필요하게 되면 지각 실로 오일이 유입이 되고 진각실로 오일이 빠져 나가므로 베인은 지각쪽으로 이동 한다 . ④ 특정 제어각도를 유지할 경우 베인의 위치 : 특정 제어각도에 도달하여 그 상태를 유지 할 경우 그 상태에서 오일 누출량 만큼 오일을 보충하여 각도를 유지한다 . 이 때 오일 컨트롤밸브 (OCV) 의 진각 유로를 조금씩 개구시키며 지각실은 거의 막은 상태가 된다 . 단 그 위치는 운전상태 (rpm, 유온 , 유압 ) 에 따라 조금씩 차이가 있다 . (3) 내부 EGR 일반적으로 모든 차량은 배기 상사점 부근에서 흡기밸브와 배기밸브가 동시에 열려있는 밸브 오버랩시기가 있다 . 엔진의 부분 부하 운전시에 밸브 오버랩시기에 배기가스가 실린더 안쪽으로 역류하는데 이를 내부 EGR 이라고 한다 . 이것은 밸브 오버랩시 흡기관 압력이 배기관 압력보다 낮기 때문에 배기가스가 역류하는 것이다 . 4.4 엔진의 전자제어배기 행정 말기의 가스에는 아직 타지 않은 연료 ( 탄화수소 ) 를 많이 포함하고 있다 . 또 내부 EGR 량은 흡기관 부압의 크기와 밸브 오버랩에 따라 크게 변화하므로 연속가변밸브타이밍기구 (CVVT) 를 이용해서 엔진 조건에 따라 최적의 오버랩을 설정하면 출력성능향상 , 연비저감 , 배기가스 저감을 얻을 수 있다 . 4.4 엔진의 전자제어4.4 엔진의 전자제어[6] 배기가스 재순환 엔진제어에는 배기가스 재순환제어도 행하고 있다 . NOx 는 실린더 내의 연소시 고온 하에서 공기 중의 N₂ 와 O₂ 가 반응하여 생성하는 것으로서 연소온도가 높을수록 발생량이 많아진다 . 이의 저감 대책으로 배기가스 재순환 (EGR, exhaust gas recirculation) 이 있다 . 이것은 가솔린 혼합기에 공기 중의 N₂ 에 비해 열용량이 큰 CO₂ 를 포함한 배출가스를 흡기에 혼합하여 연소시키면 연소온도가 떨어져 NOx 의 발생을 억제할 수 있다 . EGR 은 NOx 을 저감하기 위하여 대배기량 고출력 엔진에 채용된다 . EGR 시스템은 배기관}

공학/기술| 2011.06.04| 119페이지| 2,500원| 조회(433)

내연기관, 자동차, 엔진구조

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