*규* 스토어

*규*

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

2개
전체 판매량

27개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균A+
자료문의 응답률

-

전체자료 2개

[자동차공학] 엔진의 개요 평가A+최고예요

실린더 헤드 : 실린더 헤드는 연소실과 냉각 핀으로 되어 있고 재질은 열전도가 좋은 알루미늄 소재를 사용한다. 연소실은 연소효율이 좋은 독특한 형상으로 하여 연료소비량의 저감을 도모하고 냉각 핀(Fin)은 바람의 유통이 좋게 냉각효과가 큰 형상으로 한다. 운전 중 실린더, 실린더 헤드는 적당한 온도로 냉각을 시킬 필요가 있다. 이것은 점화 플러그 절연체 발화부의 표면온도가 운전 중 약 500~870℃의 범위에 있지 않으면 좋은 연소상태를 얻을 수 없고 또 연료소비량이 높아지기 때문이다.실린더 헤드는 실린더 헤드 가스켓을 사이에 두고 실린더 블록에 10개의 헤드볼트로 설치되며 하부의 피스톤과 실린더와 함께 연소실을 형성한다. 실린더 헤드의 양측면에는 흡배기 매니폴드가 부착되고 상부에는 캠축, 로커 암축, 로커 암, 밸브 등이 장착된다. 실린더 헤드의 구조는 연소실 형상과 엔진밸브의 배치형식에 따라 다르다. 연소실의 형상에 따라 반구형 연소실, 쐐기형 연소실, 지붕형 연소실, 욕조형 연소실로 나누어지고 밸브의 배치형식에 따라 I헤드, L헤드, F헤드 형식으로 나누어진다.① I헤드형식 : 흡배기 밸브가 모두 실린더 헤드에 수직 또는 기울어져 설치되어 있어 구조가 복잡하다. 그러나 열효율이 좋고 밸브 간극도 조정하기 쉽다. 현재의 대부분의 헤드는 이 형식에 속한다.② L헤드형식 : 흡배기 밸브가 모두 실린더 블록에 설치되는 것으로 실린더 헤드에는 점화플러그만 설치된다. 따라서 구조가 비교적 간단하다.③ F헤드형식 : 흡기밸브만 실린더 헤드에 설치되고 배기밸브는 실린더 블록에 설치된다. 밸브의 지름을 크게 할 수 있고 흡입되는 혼합기를 균일하게 가열할 수 있는 장점이 있다.④ 반구형 연소실 : 연소실 체적당 표면적이 작아 열손실이 작고 화염전파거리가 짧아 체적효율이 좋다.⑤ 쐐기형 연소실 : 스퀴시부를 두어 혼합기를 냉각시켜 노킹을 억제하고 화염 전파거리가 짧아 열효율이 높다.⑥ 펜트루프형 연소실 : 연소실 상부가 지붕형태를 이루는 형식이다.⑦ 욕조형 연소실 : 고압축때를 청소하는 통로의 역할을 한다.③ 블록 제조시 주조를 용이하게 한다.④ 연소실 폭발 후 실린더 압력이 실린더 블록에 가해질 때 플러그가 먼저 파손되어 블록을 보호하는 기능을 한다.실린더 : 그 속에서 피스톤이 왕복운동을 하는 원통형의 내면을 형성하는 부분(cylinder)실린더는 내부를 피스톤이 접동하고, 피스톤 및 실린더 헤드와 함께 연소실을 형성한다. 엔진은 실린더와 크랭크실이 따로따로 떨어져 있으며, 실린더의 재질은 미하나이트 주철을 사용하고 있다.참고 : 미하나이트 주철은 1922년 영국의 A. F. Meehan이 그의 주조법에서 얻어낸 이후 미국에서 현저한 발달을 이루어 현재는 많이 사용되고 있다.(1) 특징① 내식성이 크다.② 내마모성이 크다.③ 항장력이 크다.④ 조직이 균일하다.⑤ 고열에도 조직이 안정하다.⑥ 충격에 대해 강하다.크랭크축 : 크랭크 축은 크랭크 케이스 내에 설치된 메인 베어링에 의해 지지되며 각 실린더의 폭발행정에서 얻어진 피스톤의 왕복 직선운동을 커넥팅 로드를 통하여 회전운동으로 바꾸어 주는 중심축이다. 기관이 회전하는 것은 크랭크 축이 회전하는 것이고 동력은 축 끝의 플라이 휠에 설치된 클러치를 거쳐 변속기 추진축으로 전달된다. 크랭크 축은 일체형이고 크랭크 핀, 크랭크 암, 메인 베어링 저널 및 회전의 평형을 유지하기 위해 크랭크 암에 설치한 평형추로 구성되어 있다. 크랭크축의 뒷부분에는 플라이 휠이 설치되고 앞부분에는 캠축을 구동하는 타이밍 기어, 워터펌프, 발전기를 구동하는 크랭크 풀리가 설치된다. 크랭크 축의 앞과 뒤에는 크랭크 케이스 내의 오일이 외부로 누유되는 것을 막기 위해 오일 시일(oil seal)이 설치되어 있다. 크랭크 핀과 크랭크 저널과의 중심거리는 피스톤 행정의 1/2이며 이것을 크랭크 반지름이라 한다.① 메인 베어링 저널 : 크랭크 케이스 내 지지되는 부분이며 크랭크 축의 하중을 지지한다.② 크랭크 핀 : 커넥팅 로드의 대단부와 연결되어 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾼다.③ 크랭크 암 : 메인 져 있다. 폭발과정에서의 에너지를 저장하여 흡입, 압축 및 배기 행정시의 에너지를 공급하고 기관 기동시 시동모터의 동력을 전달받는 부위이며 회전평형이 잘 잡혀 있어야 한다.캠 : 캠축에는 기관의 흡배기 밸브수와 같은 캠이 배열되어 있고 캠은 흡기와 배기밸브를 개폐하는 역할을 하며 캠축에 고정되어 있다. 캠은 캠축의 회전에 따라 회전하고 캠에 접촉되어 있는 로커 암이 축을 중심으로 요동하여 밸브를 눌러 열리게 하고 밸브의 스프링 장력에 의해 밸브는 닫힌다. 캠축은 주철, 고속도강, 단조강을 재질로 하여 주조 또는 단조되어 있으며 세 개의 저널 베어링으로 실린더 헤드 상부에 지지되어 있다.캠은 기관성능을 좌우하는 밸브의 개폐에 관계되므로 밸브가 열릴 때 충격을 받지 않아야 하고 열리는 속도는 빠르고 닫히는 속도는 느려야 한다. 따라서 속도가 빠르게 열리는 플랭크 부분의 마모가 많이 된다. 캠은 다음의 요소로 구성된다.① 베이스 서클 : 기초원② 노즐 : 밸브가 완전히 열리는 점③ 리프트(양정) : 기초원과 노즈와의 거리④ 플랭크 : 밸브 리프터 또는 로커 암이 접촉되는 옆면⑤ 로브 : 밸브가 열려서 닫힐 때까지의 거리캠은 기초원과 정원을 연결하는 원호로 구성되어 있다. 이 원호의 모양에 따라 볼록캠, 오목캠, 접선캠이 있다.① 볼록캠은 기초원과 정원을 연결하는 원호가 볼록한 원호로 되어 있는 캠이다. 볼록캠은 캠이 접촉하는 부분이 볼록하므로 태핏면이 평형한 곳에 사용한다.② 오목캠은 기초원과 정원 사이를 연결하는 원호가 오목하게 생긴 것으로 이 면이 오목하므로 캠과 태핏 사이에 둥근 종동자(follower)를 사용한다. 이 종동자를 롤러라 한다. 롤러가 원호를 움직일 때 일정한 속도로 움직인다고 하여 오목캠을 등가속 캠이라 한다. 대형 기관과 항공기 기관에 주로 사용한다.③ 접선캠 : 기초원과 정원 사이가 직선으로 연결된 캠이다. 이 캠은 제작하기 쉬우나 밸브의 개폐가 급격하고 밸브 시크와 밸브 페이스가 충격을 받는다. 그러므로 고속 기관에는 부적당하다.캠축 : 홈 사이를 말한다.④ 스커트부 : 피스톤이 왕복운동을 할 때 측압을 받는 부분이다. 스커트 방향은 피스톤 핀방향과 직각을 이루고 스커트부가 두꺼워 열팽창이 피스톤 핀방향보다는 적다. 따라서 피스톤을 피스톤 핀방향의 직경을 작게 하여 열부하 차이에 기인하는 팽창량을 보상하기 위해 타원형으로 만들고 열을 받으면 피스톤이 진원이 된다. 피스톤의 지름은 이러한 열팽창의 이유로 모든 부분에서 동일하지 않다. 따라서 피스톤 지름은 피스톤의 핀 보스의 직각방향인 스커트부의 지름으로 표시한다. 이 측압방향은 또한 마모가 많은 부분이다. 따라서 측정시 스커트부위를 측정한다.⑤ 보스부 : 커넥팅 로드의 소단부를 피스톤에 설치하기 위해 피스톤 핀이 끼워지는 부분이다.⑥ 히트 댐(heat dam) : 제1랜드에 좁은 홈을 파서 피스톤 헤드부의 열이 밑으로 전도되는 것을 억제하고 실린더로 전달되도록 한 홈을 말한다.피스톤에 가해지는 부하는 피스톤 헤드에 작용하는 가스의 폭발압이 6000Mpa, 피스톤의 스커트부인 측면에 작용하는 압력이 800Mpa이다. 이러한 압력의 균형을 유지하기 위해 피스톤 핀의 중심위치를 폭발측압쪽으로 약 0.5~1.5mm 정도 편심시키는데 이를 피스톤 핀 옵셋(offset)이라 한다.피스톤의 재료로는 특수주철과 알루미늄합금이 사용된다. 알루미늄합금은 피스톤합금보다 비중이 작고 열전도성이 좋아 고속, 고압축 엔진에 적합하지만 열팽창이 크고 강도가 낮은 결점이 있다. 알루미늄합금(Y합금, 규소계 Lo-Ex)이 주로 사용된다.피스톤 간격은 피스톤의 재질과 형상에 따라 다르지만 피스톤과 실린더 벽 사이에는 피스톤의 열팽창을 고려하여 적정한 간극이 유지되어야 한다.① 간극이 클 때 나타나는 현상a. 블로바이 가스에 의한 압축압력이 낮아진다.b. 피스톤 링의 기능저하로 인하여 오일이 연소실로 유입되어 오일소비가 많아진다.c. 피스톤의 슬랩현상이 발생하여 엔진출력이 저하된다.② 간극이 적을 때 나타나는 현상a. 간극이 적어지면 유막이 파괴되어 마찰 마멸이 커진다.b. 마지기 때문에 내마모성이 우수해지고 실린더 벽에 스크래칭을 내지 않는 장점이 있다. 또한 길들이기를 원활하게 하기 위해 크롬도금면 위에 호닝, 연질금속의 도금을 하고 내마모성도 향상시키고 있다.피스톤 링이음 간극은 링에 탄력을 주고 링의 분해결합이 가능하도록 하며 링의 열팽창을 고려하여 냉간시에 미리 간극을 둔다. 간극량은 가장 온도가 높은 쪽인 1번 링을 가장 크게 두고 2번, 3번 링의 순서이다. 링이음의 종류에는 다음의 4가지가 있다.① 버트(butt)이음 : 정면접합② 각(angle)이음 : 대각선접합③ 스텝(step)이음 : 계단접합④ 밀봉(seal)이음 : 틈새접합피스톤 절개부 틈새(링 엔드갭)은 냉간시 열팽창을 위해 둔다. 일반적으로 실린더에 피스톤링을 하사점까지 수평으로 밀어 넣었을 때 생기는 간극이 최종 간극(엔드캡)이다.피스톤이 실린더 내를 왕복운동하면 피스톤의 재질은 알루미늄합금이고 피스톤링은 특수주철로 되어 있어 피스톤의 홈이 피스톤 링에 의해 손상을 받게 된다. 이 손상이 한계값을 넘으면 블로바이 가스의 과다 발생, 엔진오일의 실린더 유입으로 인하여 엔진출력의 저하 원인이 된다.피스톤 핀 : 피스톤과 커넥팅 로드를 연결하는 핀으로 피스톤 보스부인 소단부에 끼워져 피스톤 헤드가 받는 압력을 커넥팅 로드로 전달한다. 피스톤 핀은 피스톤과 함께 실린더 내를 고속으로 왕복운동하므로 가벼워야 하고 변화하는 큰 하중에 견딜 수 있도록 상당한 강도가 있어야 한다. 핀의 표면은 피스톤과 커넥팅 로드의 베어링부에서 섭동하기 때문에 내마모성도 우수해야 한다. 따라서 재질은 저탄소강이나 니켈크롬강, 크롬강 등이 주로 사용되며 표면은 경화시켜 내마모성을 높이고 내부는 그대로 두어 인성을 유지하고 있다. 또한 피스톤 핀의 설치방법으로는 고정식, 반부동식 및 전부동식이 있다.① 고정식 : 피스톤 핀을 보스 양쪽에 고정볼트로 고정하고 커넥팅 로드의 작은 쪽이 핀의 외부에서 움직이도록 한 방법이다.② 반부동식(요동식) 피스톤 핀은 커넥팅 로드의 작은 쪽에 끼우고 클램 쉽다.

공학/기술| 2003.04.12| 19페이지| 2,000원| 조회(1,041)

자동차, 공학, 엔진

미리보기

닫기
[기계공학] 디젤사이클과 오토사이클 평가A+최고예요

오토사이클정적사이클은 2개의 가역 단열과정과 2개의 가역 정적과정으로 이루어진 사이클로 동작유체에 대한열 공급 및 방출은 일정한 체적 하에서 이루어진다. 여기에는 가솔린기관, 석유기관, 가스기관과 같은 고속기관 등이 주로 사용된다. N. A. Otto가 발명하였기 때문에 오토 사이클이라고 부르며 가솔린기관의 기본 사이클이다.① 정적사이클의 특징ⓐ 두 개의 단열과정과 두 개의 정적과정으로 이루어진 사이클이다.ⓑ 작동유체의 가열 및 방열이 등적 하에 이루어지는 사이클이다.ⓒ 오토 사이클에서 압축비를 높게 하면 효율은 증가하는데 압축비가 너무 높으면 전화되기 전에 폭발하는 노킹현상이 초래함으로 압축비를 높이는데제한을 받는다.ⓓ 이 같다.ⓔ 압축비(ε)=ⓕ ② 정적사이클의 원리ⓐ 작동과정㉠ 0→1 흡입과정 : 가스가 실린더 속에 등압 흡입한다.㉡ 1→2 단열압축과정 : 실린더 속에 흡입한 가스를 단열압축을 한다. 이때p, V, T 관계는 다음과 같다.∴㉢ 2→3 등적가열과정 : 일정한 체적 하에서 점화폭발로 압력상승하면서시스템에 열을 공급한다. 이때 p, V, T 관계와 가열량은 다음과 같다.p, V, T 관계에서 이므로 로 표시할 수 있다.압력상승비(α)=여기서 압력상승비는 폭발비 또는 최고 압력비라고도 부른다.∴ T3=T1εk-1α가열량(공급된 열량, dV=0)열역학 제 1법칙 dq=du+Apdv에 의해서 가열량을 구하면∴ 가열량 Q1=U3-U2=GCv(T3-T2)㉣ 3→4 단열팽창과정 : 폭발후 연소가스에 의해 단열팽창하면서 동력을얻는다. 이때 p, V, T 관계는 다음과 같다.(V3=V2, V4=V1)이므로∴∴ T3=T4=εk-1㉤ 4→1 등적방열과정 : 폭발후의 연소가스가 등적 하에서 배기가스를 방출한다. 이때 p, V, T관계와 방출열량은 다음과 같다.p, v, T 관계에서방출열량(dV=0)열역학 제 1법칙 dq=du+Apdv에 의해서 방출열량을 구하는데 방출열량은(-)부호가 붙는다.∴ 방출열량 Q2=U4-U1=GCv(T4-T1)③ 유효열량ⓐ 열량가열열량 Q1=U3-U2=GCv(T3-T2)방출열량 Q2=U4-U1=GCv(T4-T1)ⓑ 유효일량AW=Q1-Q2=GCv(T3-T2)-GCv(T4-T1)=GCv{(T3-T2)-(T4-T1)}④ 열효율열효율은 열기관의 경우 유효일량이 클수록 경제적이므로 경제성 여부를 표시하는 척도이다.(∵ α>1)∴디젤사이클1893년 Rudolf Diesel은 「합리적인 열기관의 이론과 구조」 란 논문을 통하여 공기만을 실린더 내에 흡입하여 그 온도가 어떤 종류의 연료의 착화온도보다도 높게 될 때까지 압축한 끝에 그 속에 연료를 고압으로 분사시켜 연소하는 디젤기관을 발표하였다. 이것은 정적사이클에서 정적가열과정을 정압으로 바꾼 사이클로써 2개의 단열과정과 1개의 정압과정, 1개의 정적과정으로 이루어진 사이클로 저속기관의 기본 사이클이다. 디젤기관에서는 가솔린기관과는 달리 처음에 공기만을 실린더 속에 흡입하여 이것을 단열압축하여 작동유체를 고압으로 만든다. 이 압축된 공기에 연료를 분사하여 자연 발화시켜 연소한다. 이것을 정압사이클 또는 디젤사이클이라 하며 디젤기관의 기본 사이클이다.① 정압사이클의 특징ⓐ 두 개의 단열과정과 한 개의 정적과정과 한 개의 정압과정으로 이루어진사이클이다.ⓑ 작동유체의 등압가열과 등적방열로 이루어진 사이클이다.ⓒ 압축비를 높게 하면 효율은 증가하는데 압축비가 너무 높아지면 실린더블록, 실린더 등의 강도적인 측면에서 제한을 받는다.ⓓ P2=P3, V4=V1ⓔ 차단비(σ)= ② 디젤사이클의 원리ⓐ 작동과정㉠ 0→1 흡기과정 : 가스가 실린더 속에 등압흡입하는 과정이다.

공학/기술| 2003.04.12| 6페이지| 2,000원| 조회(6,732)

기계, 공학, 오토사이클, 디젤사이클

미리보기

닫기