엔진은 하나 이상의 에너지 형태를 기계적 에너지로 변환하도록 설계된 기계입니다. 기계적 열기관은 다양한 열역학적 과정을 통해 열을 일로 변환합니다. 차량을 운행하는 데 사용되는 것과 같은 엔진은 다양한 연료, 특히 자동차의 경우 가솔린과 디젤로 작동할 수 있습니다.
내연 기관은 아마도 화학 열 기관의 가장 일반적인 예일 것입니다. 여기서 연료 연소로 인한 열은 연소실의 기체 연소 생성물을 급속하게 가압하여 팽창시키고 피스톤을 구동시켜 크랭크축을 회전시킵니다. .
내연 기관과 달리 반응 기관(예:제트 엔진)은 뉴턴의 제3 운동 법칙에 따라 반응 물질을 배출하여 추력을 생성합니다.
열 엔진과는 별도로 전기 모터는 전기 에너지를 기계적 운동으로 변환하고, 공압 모터는 압축 공기를 사용하며, 권취 장난감의 시계 모터는 탄성 에너지를 사용합니다. 생물학적 시스템에서 근육의 미오신과 같은 분자 모터는 화학 에너지를 사용하여 힘과 궁극적으로 움직임을 생성합니다.
사용 가능한 에너지 소스에는 위치 에너지, 열 에너지, 화학 에너지, 전위 및 원자력이 포함됩니다. 이러한 과정 중 많은 부분이 중간 에너지 형태로 열을 생성하므로 열 엔진이 특히 중요합니다.
대기 대류 셀과 같은 일부 자연 과정은 환경 열을 운동으로 변환합니다. 기계적 에너지는 운송에서 특히 중요하지만 절단, 분쇄, 분쇄 및 혼합과 같은 많은 산업 공정에서도 역할을 합니다.
아마도 그것들을 구별하는 가장 직관적인 방법은 각 엔진이 동력을 위해 사용하는 에너지의 유형일 것입니다.
열 기관은 열을 기계적 에너지로 변환한 다음 기계적 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 시스템입니다. 작동 물질을 더 높은 상태 온도에서 더 낮은 상태 온도로 가져옴으로써 이를 수행합니다.
열원은 작업 물질을 고온 상태로 만드는 열 에너지를 생성합니다. 작동 물질은 저온 상태에 도달할 때까지 더 차가운 싱크로 열을 전달하면서 엔진의 작동 본체에서 일을 생성합니다.
이 과정에서 열에너지의 일부는 작동 물질의 특성을 이용하여 일로 변환됩니다. 작동 물질은 열용량이 0이 아닌 모든 시스템이 될 수 있지만 일반적으로 기체 또는 액체입니다. 이 과정에서 일부 열은 일반적으로 주변으로 손실되고 일로 전환되지 않습니다. 또한 마찰과 항력 때문에 일부 에너지는 사용할 수 없습니다.
일반적으로 엔진은 에너지를 기계적 작업으로 변환합니다. 열기관은 효율성이 근본적으로 카르노의 정리에 의해 제한된다는 점에서 다른 유형의 엔진과 구별됩니다.
열기관에는 주로 외연기관과 내연기관의 두 가지 유형이 있습니다.
내연기관은 연소실이라고 하는 제한된 공간에서 연료가 연소되는 기관입니다. 연료와 산화제와의 이러한 발열 반응은 팽창할 수 있는 고온 및 고압의 가스를 생성합니다.
내연 기관의 정의적인 특징은 예를 들어 피스톤, 로터에 작용하거나 전체 엔진 자체를 누르고 움직여서 직접적으로 작용하는 팽창하는 뜨거운 가스에 의해 유용한 작업이 수행된다는 것입니다.
이는 연소 프로세스를 사용하여 별도의 작동 유체(일반적으로 물 또는 증기)를 가열한 다음 증기 작동 피스톤을 누르는 것과 같이 차례로 작동하는 증기 엔진과 같은 외연 기관과 대조됩니다.
내연 기관(ICE)이라는 용어는 거의 항상 왕복 엔진, 방켈 엔진 및 연소가 간헐적인 유사한 설계를 지칭하는 데 사용됩니다. 그러나 제트 엔진, 대부분의 로켓 및 많은 가스터빈과 같은 연속 연소 엔진도 내연 기관입니다.
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외부 연소 엔진(EC 엔진)은 내부 작동 유체가 엔진 벽 또는 열교환기를 통해 외부 소스의 연소에 의해 가열되는 열 엔진입니다. 그런 다음 유체는 팽창하고 엔진의 메커니즘에 작용하여 운동과 사용 가능한 작업을 생성합니다. 그런 다음 유체를 냉각, 압축 및 재사용(폐쇄 사이클)하거나(덜 일반적으로) 버리고 냉각 유체를 끌어들입니다(개방 사이클 공기 엔진).
"연소"는 열을 공급하기 위해 산화제로 연료를 태우는 것을 말합니다. 유사한(또는 동일한) 구성 및 작동의 엔진은 연소를 포함하지 않는 핵, 태양열, 지열 또는 발열 반응과 같은 다른 소스의 열 공급을 사용할 수 있습니다. 그러나 엄격하게 외부 연소 엔진으로 분류되지 않고 외부 열 엔진으로 분류됩니다.
작동 유체는 스털링 엔진과 같은 가스 또는 증기 엔진과 같은 증기 또는 유기 랭킨 사이클의 n-펜탄과 같은 유기 액체일 수 있습니다. 유체는 임의의 구성일 수 있습니다. 기체는 단상 액체도 때때로 사용되지만 가장 일반적입니다. 증기 기관의 경우 유체는 액체와 기체 사이에서 상이 바뀝니다.
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공기 호흡 연소 엔진은 로켓에서처럼 산화제를 운반하는 대신 대기 중의 산소를 사용하여 연료를 산화('연소')하는 연소 엔진입니다. 이론적으로 이것은 로켓 엔진보다 더 나은 특정 충동을 불러일으킵니다.
공기의 지속적인 흐름은 공기 호흡 엔진을 통해 흐릅니다. 이 공기는 압축되어 연료와 혼합되어 점화되어 배기 가스로 배출됩니다.
예
일반적인 공기 호흡 엔진은 다음과 같습니다.
제트 엔진으로 알려진 이러한 유형의 엔진은 반동 질량을 방출하여 추력을 생성합니다. 반동 엔진의 기본 원리는 뉴턴의 제3법칙입니다. 기본적으로 엔진의 뒷부분에 충분한 힘을 가하면 앞부분을 앞으로 밀어냅니다. 그리고 제트 엔진은 그 일을 정말 잘합니다.
반작용 엔진은 뉴턴의 제3 운동 법칙에 따라 반력 질량을 방출하여 추력을 생성하는 엔진 또는 모터입니다. 이 운동 법칙은 일반적으로 "모든 작용력에는 동일하지만 반대되는 반력이 있습니다."로 바꾸어 표현합니다.
예로는 제트 엔진, 로켓 엔진, 펌프 제트 및 홀 효과 추진기, 이온 드라이브, 매스 드라이버 및 핵 펄스 추진과 같은 흔하지 않은 변형이 있습니다.
반응 엔진의 발견은 루마니아 발명가 Alexandru Ciurcu와 프랑스 저널리스트 Just Buisson에 의해 이루어졌습니다.
고전적인 전기 엔진에는 자기, 압전 및 정전기의 세 가지 유형이 있습니다.
자기 하나는 배터리와 마찬가지로 세 가지 중 가장 일반적으로 사용됩니다. 자기장과 전기 흐름 사이의 상호 작용에 의존하여 일을 생성합니다. 발전기가 전기를 생성하는 데 사용하는 것과 동일한 원리로 작동하지만 그 반대입니다. 사실, 전자기 모터를 손으로 돌리면 약간의 전력을 생성할 수 있습니다.
자기 모터를 만들려면 약간의 자석과 권선 도체가 필요합니다. 권선에 전류가 가해지면 자석과 상호 작용하여 회전을 생성하는 자기장을 유도합니다.
이 두 요소를 분리된 상태로 유지하는 것이 중요하므로 전기 모터에는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 고정자는 엔진의 외부 부품이고 움직이지 않고 남아 있고, 회전자는 내부에서 회전합니다.
둘은 에어 갭으로 분리됩니다. 일반적으로 자석은 고정자에 내장되고 도체는 회전자에 감겨 있지만 둘은 서로 바꿔 사용할 수 있습니다. 자기 모터에는 회전자가 회전을 유지하기 위해 회전할 때 전기 흐름을 이동하고 유도 자기장을 조절하는 정류자가 장착되어 있습니다.
압전 드라이브는 일을 만들기 위해 전기의 흐름을 받을 때 초음파 진동을 생성하는 일부 재료의 특성을 이용하는 엔진 유형입니다.
정전기 엔진은 유사 전하를 사용하여 서로를 밀어내고 로터에서 회전을 생성합니다. 첫 번째는 값비싼 재료를 사용하고 두 번째는 비교적 높은 전압을 실행해야 하기 때문에 마그네틱 드라이브만큼 일반적이지 않습니다.
고전적인 전기 엔진은 에너지의 최대 90%를 일로 변환하는 모든 엔진 중 가장 높은 에너지 효율을 가지고 있습니다.
일부 모터는 위치 또는 운동 에너지로 구동됩니다. 예를 들어 일부 케이블카, 중력 비행기 및 로프웨이 컨베이어는 움직이는 물이나 암석의 에너지를 사용하고 일부 시계에는 중력에 의해 떨어지는 무게가 있습니다. 다른 형태의 위치 에너지에는 압축 가스(예:공압 모터), 스프링(시계 모터) 및 탄성 밴드가 있습니다.
역사적인 군사 공성 엔진에는 잠재적 에너지로 구동되는 대형 투석기, 투석기 및 (어느 정도) 공성 램이 포함되었습니다.
공압 모터는 압축 공기 형태의 위치 에너지를 기계적 작업으로 변환하는 기계입니다. 공압 모터는 일반적으로 선형 또는 회전 운동을 통해 압축 공기를 기계적 작업으로 변환합니다.
선형 운동은 다이어프램 또는 피스톤 액추에이터에서 올 수 있는 반면 회전 운동은 베인형 공기 모터 또는 피스톤 공기 모터에 의해 제공됩니다. 공압 모터는 휴대용 도구 산업에서 광범위한 성공을 거두었으며 운송 산업으로의 사용을 확장하기 위한 지속적인 시도가 이루어지고 있습니다. 그러나 공압 모터는 운송 산업에서 실행 가능한 옵션으로 간주되기 전에 효율성 결핍을 극복해야 합니다.
유압 모터는 가압된 액체에서 동력을 얻습니다. 이 유형의 엔진은 무거운 짐을 옮기고 기계를 구동하는 데 사용됩니다.
일부 운동 단위는 여러 에너지원을 가질 수 있습니다. 예를 들어 플러그인 하이브리드 전기 자동차의 전기 모터는 배터리 또는 내연 기관 및 발전기를 통해 입력되는 화석 연료에서 전기를 공급받을 수 있습니다.
열기관은 기본적으로 외연기관과 내연기관의 두 가지 유형이 있습니다.
내연기관(I.C.) 엔진에는 여러 유형이 있으며 그 분류는 다양한 기준에 따라 다릅니다.
IC 엔진은 다음 기준에 따라 분류됩니다.
사용되는 연료의 종류에 따라 가솔린 엔진, 디젤 엔진, 가스 엔진으로 분류됩니다.
작동 주기에 따라 엔진 유형은 다음과 같습니다.
스트로크 수를 기준으로 엔진 유형은 다음과 같습니다.
점화를 기준으로 엔진은 다음과 같이 분류됩니다.
엔진은 단일 실린더 엔진 또는 다중 실린더 엔진일 수 있습니다. 단일 실린더 엔진에는 하나의 실린더만 있는 반면, 다중 실린더 엔진에는 하나 이상의 실린더가 있습니다. 모든 실린더의 피스톤은 공통 크랭크 샤프트에 연결됩니다. 따라서 엔진 유형은 다음과 같습니다.
실린더 배열에 따라 엔진 분류는 다음과 같습니다.
실린더 헤드 또는 블록의 다양한 위치에 있는 흡배기 밸브의 밸브 배열에 따라 자동차 엔진은 4가지 범주로 분류됩니다. 이러한 배열의 이름은 'L', 'I', 'F' 및 'T'입니다. 4밸브 배열을 떠올리면 'LIFT'라는 단어를 기억하기 쉽습니다.
냉각 유형에 따라 엔진은 다음과 같이 분류됩니다.
공랭식 엔진에는 주변 공기로 열을 방출하는 핀이 있습니다. 지느러미는 냉각 표면적이 증가함에 따라 삼각형 모양으로 만들어집니다. 이 핀은 열전도율이 좋은 알루미늄으로 만들어졌습니다.
공랭식 엔진은 공기가 열전도율이 좋지 않기 때문에 더 높은 온도에서 작동합니다. 공랭식 엔진은 일반적으로 오토바이와 스쿠터에 사용됩니다.
수냉식 엔진은 물의 순환이 필요합니다. 수냉식인 모든 자동차 엔진에는 라디에이터가 장착되어 있습니다. 라디에이터는 뜨거운 물을 운반하는 작은 직경의 튜브 사이의 통로를 통한 공기 흐름에 대한 저항을 제공합니다. 따라서 라디에이터 후면에 유도 통풍 팬이 제공됩니다. 이 팬은 증가된 공기 흐름을 얻는 데 필요한 압력 차이를 생성합니다.
유사하게, 압력 차이를 얻고 엔진 재킷에서 물 흐름의 저항을 극복하기 위해 라디에이터에서 물을 끌어와 엔진의 워터 재킷으로 밀어 넣는 워터 펌프가 제공됩니다.
물은 더 높은 온도에서 스케일 형성이 일어나기 때문에 더 높은 온도로 상승하는 것이 허용되지 않습니다. 스케일은 열의 나쁜 전도체이므로 스케일 형성은 열악한 냉각으로 인해 국부적으로 가열됩니다. 이러한 국부적 가열은 엔진 부품을 손상시킬 수 있는 폭발로 이어질 수 있습니다.
수냉식 엔진은 자동차, 버스, 트럭 및 기타 4륜 차량, 대형 자동차에 사용됩니다.
속도를 기준으로 엔진 유형은 다음과 같습니다.
연료 분사 방식에 따라 엔진은 다음과 같이 분류됩니다.
엔진 또는 모터는 에너지를 사용할 수 있는 움직임으로 바꾸는 데 사용되는 기계입니다. 에너지는 어떤 형태로든 될 수 있습니다. 엔진에 사용되는 일반적인 에너지 형태는 전기, 화학 물질(예:휘발유 또는 디젤) 또는 열입니다. 화학 물질을 사용하여 에너지를 생성할 때 이를 연료라고 합니다.
엔진은 다양한 형태의 에너지를 기계적 힘과 운동으로 변환하는 기계이기도 합니다. 블랙홀의 에너지원 역할을 하는 메커니즘이나 물체는 퀘이사의 엔진일 수 있습니다.
“사람들은 둘 다 바꿔서 사용하지만 차이점은 모터는 전기로 작동하고 엔진은 연소로 작동한다는 것입니다. 엔진은 다양한 형태의 연료를 기계적 힘으로 변환하고 모터는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환합니다.”
엔진은 연료를 연소시켜 기계적 동력으로 변환하는 차량의 일부입니다. 대부분의 차량에서 이것은 연료를 점화하고 기계 부품을 움직이는 데 사용하는 내연 기관을 사용하여 수행됩니다.
동력을 운동으로 바꾸는 움직이는 부품이 있는 기계. 모터. 기계. 발전기.
엔진은 차량의 주요 동력원입니다. 엔진은 연료를 사용하고 연소하여 기계적 동력을 생성합니다.
기본적으로 엔진은 외연기관과 내연기관의 두 가지 유형이 있습니다. 외연 기관:외연 기관에서 연료의 연소는 엔진 외부에서 발생합니다. 예:증기 기관.
모터는 소형 소형 엔진, 가솔린 엔진 또는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 회전 기계와 같이 에너지를 발생시키거나 운동을 전달하는 다양한 동력 장치로 정의됩니다.
모터는 전기로 작동하여 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 엔진은 연소로 작동하여 연료를 기계적 힘으로 변환합니다.
엔진의 모델번호를 구성하는 문자와 숫자는 엔진 제품군, 실린더 수, 배기가스 배출 기준, 점화 유형, 용량, 흡기 유형, 발전기 세트 정격 등을 알려주는 일련의 코드입니다. .
프랑스인 Leon Levavasseur는 1902년 39세의 발명가였으며 그가 Antoinette라고 부른 최초의 V-8 엔진에 대한 특허를 받았습니다. 그 이후로 V8은 자동차에 동력을 공급하고 파워보트와 초기 항공기에 광범위하게 사용되는 가장 안정적이고 효율적인 내연 기관이 되었습니다.
신차 정보를 검색하는 것은 종종 불필요하게 복잡한 작업처럼 보입니다. 일부 제조업체는 가솔린 엔진의 특정 이름을 항상 지정하지는 않습니다. 그렇게 하는 모든 제조업체는 No Designation(N/D)으로 표시됩니다.
자동차 엔진을 구성하는 다양한 부품은 엔진 블록(실린더 블록), 연소실, 실린더 헤드, 피스톤, 크랭크축, 캠축, 타이밍 체인, 밸브 트레인, 밸브, 로커 암, 푸시로드로 구성됩니다. 리프터, 연료 분사기 및 점화 플러그.
주요 구성 요소는 캠축, 밸브 및 점화 플러그입니다. 실린더 블록은 모든 연소 작용이 일어나는 곳입니다. 여기서 핵심 구성 요소는 연소실, 피스톤 및 크랭크축입니다.
크랭크 샤프트는 본질적으로 내연 기관의 중추입니다. 크랭크축은 엔진의 적절한 작동과 선형 운동을 회전 운동으로 변환하는 역할을 합니다.
12개 미만의 전기 모터가 장착된 후기 모델 자동차를 찾기가 어려울 것입니다. 반면 미국 도로의 일반적인 현대 자동차에는 40개 이상의 전기 모터가 쉽게 장착될 수 있습니다.
대부분의 자동차는 4기통 또는 6기통 엔진으로 구동되지만 대부분의 트럭에는 6기통 또는 8기통이 있습니다. 엔진에 실린더가 많을수록 더 많은 연소가 발생하여 크랭크축을 돌리는 움직임과 자동차를 움직이는 동력이 생성됩니다.
기존의 가솔린 엔진은 충전식 배터리의 전기에서 동력을 얻는 전기 모터로 대체되었습니다. 가솔린 엔진은 연료로 배관 작업을 하는 것처럼 보이지만 전기 자동차는 전기 모터로 배선 작업을 하는 것입니다.
엔진 "회전수"는 엔진 속도의 척도입니다. 엔진은 회전하는 기계이며 속도는 분당 회전수로 측정됩니다. 이는 엔진이 분당 회전하는 횟수입니다. 엔진이 더 빨리 작동할수록 분당 더 많이 회전하고 더 많은 출력을 생성합니다.
1876:Nikolaus August Otto는 독일 최초의 4행정 엔진에 대한 특허를 받았습니다. 1885:독일의 Gottlieb Daimler가 현대식 가솔린 엔진의 원형을 발명했습니다.
엔진에는 두 가지 유형이 있으며 다음과 같습니다. 내연 기관:자동차와 같이 엔진 내부에서 연료가 연소되는 것을 내연 기관이라고 합니다.
인라인 또는 스트레이트:자동차, SUV 및 트럭에서 볼 수 있는 가장 일반적인 엔진입니다. 실린더가 나란히 세워져 있어 엔진이 작고 효율적입니다.
엔진은 일반적으로 리터(L) 또는 입방 센티미터(cc)로 표시되는 배기량으로 측정됩니다. 변위는 엔진에 있는 모든 실린더의 총 부피입니다. 1리터는 약 61입방인치이므로 350입방인치 엔진은 약 5.7리터입니다.
다섯 가지 유형의 엔진 시스템:
엔진에는 두 가지 유형이 있으며 다음과 같습니다. 내연 기관:자동차와 같이 엔진 내부에서 연료가 연소되는 것을 내연 기관이라고 합니다.
엔진은 크게 내연기관과 외연기관의 두 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 내연 기관:연료 연소는 엔진 시스템 내부에서 발생합니다. 외부 연소 엔진:연료 연소는 엔진 시스템 외부에서 발생합니다.
엔진 유형 및 작동 방식
엔진 유형 및 작동 방식:
엔진은 차량의 주요 동력원입니다. 엔진은 연료를 사용하고 이를 연소하여 기계적 동력을 생성합니다. 화학 에너지가 기계적 에너지로 변환됩니다. 연소에 의해 생성된 열은 압력을 생성하는 데 사용되며 기계 장치를 구동하는 데 사용됩니다.
In 1872, American George Brayton invented the first commercial liquid-fueled internal combustion engine. In 1876, Nicolaus Otto, working with Gottlieb Daimler and Wilhelm Maybach, patented the compressed charge, four-stroke cycle engine. In 1879, Karl Benz patented a reliable two-stroke gas engine.
“People use both interchangeably, but the difference is that motors run on electricity and engines run on combustion. The engine converts various forms of fuels into mechanical force, while the motor transforms electrical energy into mechanical energy.”
