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엔진의 세부적 요소와 각 요소의 기능

엔진의 구성 및 용도연료장치- 연료펌프 & 필터연료펌프는 진동, 소음, 베이퍼록 현상을 줄이기 위하여 연료탱크에 내장되어 있으며 탱크내의 연료를 흡입하여 연료공급파이프로 압송하는 기능을 한다.- 연료 압력 조절기연료 압력 조절기는 연료 공급 파이프에 장착되며 연료 분사 압력을 일정하게 조정해주는 역할을 한다.(흡기다기관의 부압이 증가 또는 감소하면 연료공급파이프내의 압력을 감소, 증가시켜 전체 분사압력이 일정하게 함)- 인젝터인젝터는 엔진 컴퓨터에 의해 제어되는 솔레노이드를 가진 분사노즐이다. 연료분사압력, 노즐의 직경이 일정하므로 엔진컴퓨터는 각종센서의 신호를 종합하여 연료분사시간을 결정하여 솔레노이드에 전류를 공급하여 인젝터의 니들밸브가 개방되어 연료는 분사된다.배기가스 제어장치배기가스로 부터 유해가스를 적게 하는 장치로는 배기가스를 재순환하여 처리하는 배기의 산화장치와 산화 & 환원에 따라 한꺼번에 처리하는 삼원촉매 장치가 있다.- 배기가스재순환장치(EGR: Exhaust Gas Recirculation)배기가스의 일부를 흡입다기관으로 재순환시켜 연소실 온도를 낮추므로 질소산화물의 배출을 억제하는 장치이다.- 2차공기 공급 장치카브레다 타입에 적용되는 시스템으로 배기포트로 부터 배출되는 가스에 새로운 공기를 공급하여 산화를 촉진시키는 장치로 일산화탄소, 탄화수소를 정화시킨다.- 삼원촉매 변환장치질소산화물의 환원반응과 일산화탄소, 탄화수소의 산화반응을 동시 행하는 촉매를 설치하여 배기가스를 정화시키는 장치냉각 시스템냉각장치(Cooling system)는 가동 중인 엔진의 온도를 일정하게 유지하는 역할을 한다.실린더 내의 연소가스의 온도는 2000~2500℃의 고온 고압으로 이때 발생된 열에너지는 피스톤 운동에너지로 30%, 배기손실 30%, 마찰손실 10%, 냉각손실 30%로 쓰인다. 이때 냉각손실은 열의 대부분이 실린더벽, 실린더 헤드, 피스톤 밸브 등을 통해 손실되어진다.냉각장치의 구성부품은 열교환장치인 라디에이터, 냉각수를 강제순환 시키는 워터펌프, 일정온도를 유지하는 써머스텟, 냉각수통로인 워터재킷, 공기를 강제적으로 유입하는 라디에이터펜 모터 등으로 구성되어 있다.- 라디에이터라디에이터는 열, 빛 등의 방사체를 말하며, 열을 대기 중에 방출하는 장치이다. 실내의 난방기구 방열부도 라디에이터로 불리고 있고 차량의 난방장치에 붙어있는 방열기도 라디에이터(히터코어)이다.라디에이터는 엔진에서 뜨거워진 냉각수가 윗 탱크를 통해 유입되어 튜브를 통해 아래탱크로 흐른다. 이때 자동차의 주행속도와 냉각팬에 의해 대기와의 열 교환이 이루어지며 냉각된다.- 서머스탯서머스탯(thermostat,수온조절기)은 엔진 내부의 냉각수의 온도에 따라 냉각수 통로를 개폐하여 엔진 온도를 일정하게 유지하는 기구이다. 설치위치는 제어방식에 따라 엔진의 입구 또는 출구에 설치한다.서머스탯은 냉각수의 온도가 높을 때 개방이 되어 엔진의 냉각수가 라디에이터로 유입되어 냉각되고 온도가 낮을 때는 냉각수 통로가 닫혀 엔진 내부에서 순환된다.- 워터 펌프물 펌프(water pump)는 구동벨트를 통하여 크랭크축에 의해 구동이 되며 라디에이터를 통하여 냉각된 냉각수를 실린더 블럭의 워터재킷으로 강제 순환시키는 원심력 펌프이다.원심펌프는 소형으로 출구를 작게 하여도 압력이 올라가지 않고 온도조절이 용이하며 고장이 적다. 또한 고장 시에도 냉각효율은 떨어지지만 날개사이로 냉각수가 자연 순환이 되어 즉시 과열되지 않는 장점이 있다.실린더 블록- 실린더 블록실린더 블록은 엔진의 본체의 기본이 되는 부분으로 내부에 피스톤이 왕복운동 하는 실린더가 4~6개 정도 일체로 주조된 구조로 되어 있고, 실린더 둘레에는 냉각을 위한 물재킷, 주 운동부분의 윤활을 위한 오일 순환통로가 있다. 옆면에는 익스텐션 플러그가 설치되며, 전면에는 오일펌프가 내장된 프론트케이스가 장착된다. 또한 밑면에는 오일 팬 및 크랭크축이 장착되고 윗면에는 실린더 헤드가 장착되어 있다.- 베어링베어링은 표면에 적당한 유막을 만들어 회전으로 생기는 고체마찰을 유체마찰로 바꾸어 마모가 되는 것을 방지하며 하중이나 충격을 흡수하는 역할을 한다.재질로는 강판재의 원통에 동합금 및 알루미늄합금 등의 내피로 성이 좋은 베어링 합금을 용착시켜 만들어져 있고 표면에 납 등을 베이스로한 특수한 금속이 덮여있다.베어링에는 평탄하면서 넓은 면으로 축을 지지하는 미끄럼베어링(plain bear bearing)과 축의 주변을 볼 및 로울러로 지지하는 볼 베어링 및 로울러 베어링이 있다. 그러나 엔진에서는 미끄럼베어링이 주로 사용된다. 로울러 베어링을 사용하지 않는 것은 하중이 볼 및 로울러에 접촉부분인 점 및 선에 집중되어 있기 때문이다.- 오 일팬오일 팬은 오일을 저장하는 부품으로 각 윤활부를 순환하는데 필요한 충분한 오일을 저장할 수 있는 용량이어야 하며, 열을 외부로 발산하는 냉각작용도 한다.또한 차체가 기울어 졌을 때도 충분한 오일을 확보할 수 있도록 섬프(sump)를 두며 급정거급선회 시 오일의 유동에 의한 오일 스트레이너 흡입구에 공기가 누출되어 오일펌프의 펌핑작용이 저하되므로 이를 방지하기 위해 칸막이(beffle)를 설치한다.윤활 시스템윤활장치는 엔진 내부의 각 윤활부에 오일을 공급하여 마찰 및 마모를 방지시키고 마찰 부분의 열을 식혀주는 작용을 한다. 엔진이 작동되면 각 윤활부에는 마찰열이 발생되며 이 열이 축적되면 베어링이 고착되기도 한다. 그러므로 윤활장치는 이러한 것이 일어나지 않게 하는 장치이다.즉 윤활부의 각 섭동면에 유막을 만들어 고체마찰을 마찰저항이 작은 유체마찰이 되게 한다. 따라서 마모가 적고 마찰 부위의 온도가 상승되는 것을 방지한다.- 오일펌프오일펌프는 오일팬 내의 오일을 스트레이너를 통해 흡입 및 가압하여 각 윤활부에 공급하는 일을 하며 펌프의 능력은 송유량(ℓ/min-rpm)과 송유압력(kg/㎠-rpm)으로 표시하고 오일의 과도한 송출이나 높은압력은 유압조절기(relief valve)에서 조절한다.- 오일필터오일필터는 오일의 불순물을 여과시켜 주는 장치로 오일에 혼합된 먼지, 카본, 금속분말 산화생성물 등을 제거하는 역할을 하며 보통 프론트 케이스에 부착되나 일부의 엔진에는 실린더 블록에 설치되기도 한다.실린더헤드 ASS_Y- 실린더헤드실린더 헤드는 연소 가스나 냉각수가 새지 않도록 가스켓을 끼워 실린더 블록 위에 장착되며 밑면은 연소실로 되어 있어, 항시 고온, 고압의 가스에 노출되기 때문에 열팽창이 적고 강도가 높은 재질이어야 한다.실린더 헤드의 재질로는 가솔린 엔진의 경우 예전에는 실린더블럭과 동일한 주철 제를 사용하였으나 현재는 알루미늄 합금을 주로 사용하고 있다. 알루미늄 합금은 주철에 비해 경량이며 열전도율이 매우 좋아 연소실의 온도를 낮출 수 있어 압축비를 높일 수 있는 장점이 있으나 열팽창 계수가 커서 변형이 생기기 쉽고 강도가 작은 단점도 있다. 그러므로 밸브가이드와 밸브시트는 별도의 재질로 사용한다.실린더 헤드는 캠축 및 밸브, 점화플러그 등의 위치 및 수량에 따라 형상이 달라진다.- 로커 커버로커커버는 실린더 헤드 윗부분에 개스킷과 함께 장착되어 로커 암 축 및 밸브 개폐 기구를 보호하는 커버로서 로커커버의 윗부분에는 오일을 주입할 수 있는 오일 주입구 및 오일 필러 캡이 있고 블리더 호스가 연결되는 튜브와 블로바이가스를 제어하는 PCV(Positive Crankcase Ventilition) 밸브가 로커커버의 측면에 부착되어 있다.- 밸브밸브는 실린더로 유입되는 혼합기와 실린더로 부터 배출되는 연소가스를 직접 제어하는 부품으로 그 구동 방식에 따라, 엔진의 성능에 큰 영향을 미친다. 구동 방식에는 캠으로 밸브를 직접 구동하는 직동식과 로커 암을 이용하여 밸브를 간접 구동하는 로커 암식이 있다.연소가스에 의한 배기밸브의 온도는 800℃ 이상이며, 흡기밸브는 300℃ 이상으로 되기 때문에 밸브의 소재로는 고온에 강한 내열강이 사용되고 있다.밸브의 사이즈는 산의 직경으로 표시되지만, 흡기측이 배기측보다 크다.밸브 스템의 산 취부 부분도 이 흡배기를 고려하여 흡기밸브는 통기저항이 작게 되도록 가늘게 하며, 배기밸브는 내열성과 동시에 산부의 열이 스템에 쉽게 전달되도록 두껍게 만들어져 있다.흡기 및 배기 시스템

공학/기술| 2008.04.01| 9페이지| 1,500원| 조회(347)

연료, 엔진, 용도, 요소, 연료펌프, 세부적

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