피스톤 엔진이라고도 하는 왕복 엔진은 일반적으로 하나 이상의 왕복 피스톤을 사용하여 압력을 회전 운동으로 변환하는 열 엔진(공압 및 유압 왕복 엔진도 있음)입니다. 이 문서에서는 모든 유형의 공통 기능에 대해 설명합니다.
왕복 엔진은 압력을 회전 운동으로 변환하기 위해 하나 이상의 피스톤을 사용하는 엔진입니다. 그들은 피스톤의 왕복 운동(위아래)을 사용하여 이 에너지를 변환합니다.
대부분의 자동차에 사용되는 내연기관, 외연기관의 일종인 증기기관, 스털링기관 등 다양한 종류가 있습니다. 로터리 엔진은 왕복 엔진과 동일한 작업을 수행하지만 삼각형 로터로 인해 방식이 매우 다릅니다.
더: 내연 기관이란 무엇입니까?
내연 기관은 두 가지 방식으로 더 분류됩니다. 점화 플러그가 연소를 시작하는 점화 점화(SI) 엔진; 또는 실린더 내의 공기가 압축되어 가열되어 가열된 공기가 그 때 또는 더 일찍 분사되는 연료를 점화하도록 하는 압축 점화(CI) 엔진입니다.
왕복 엔진은 공기와 혼합된 연료가 연소될 때 방출되는 열과 압력을 기계적 에너지로 변환하여 작동합니다.
왕복 엔진은 압력을 회전 운동으로 변환하기 위해 하나 이상의 피스톤을 사용하는 엔진입니다. 그들은 피스톤의 왕복 운동(위아래)을 사용하여 이 에너지를 변환합니다. 일반적인 엔진 블록 구성에는 실린더의 단일 행(인라인), 한 점으로 수렴하는 두 행(V 엔진), 이중 지그재그(W 엔진) 및 두 개의 수평 행(대향 엔진)이 포함됩니다.
더: 피스톤이란 무엇입니까?
위에서 언급한 엔진(내연, 증기, 스털링)은 모두 사이클을 완료하는 데 약간 다른 프로세스를 사용하므로 일반적인 경우를 살펴보겠습니다.
4행정 사이클은 엔진에 에너지를 제공하지만 이제 이 에너지를 변속기, 구동축 및 바퀴의 회전 에너지로 변환해야 합니다. 이것은 크랭크 샤프트에 의해 수행됩니다.
크랭크축은 이러한 상하 운동을 회전 운동으로 변환하며, 이는 종종 플라이휠과 결합되어 불연속 왕복 에너지를 회전 에너지로 유지합니다.
더: 크랭크샤프트란 무엇입니까?
왕복 엔진의 주요 부품은 실린더, 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크축, 밸브, 점화 플러그 및 밸브 작동 메커니즘을 포함합니다. 이들은 모두 기존 차량에 동력을 공급하는 데 사용됩니다.
왕복 엔진의 실린더는 연소가 일어나는 제한된 공간을 나타냅니다. 실린더는 여러 가지 방법으로 배열됩니다. 여기에는 단일 행 배열, V자 배열, W자 배열 및 수평 또는 평면 배열이 포함됩니다.
왕복 엔진의 피스톤은 일반적으로 각 실린더에 부착됩니다. 왕복 엔진에서 피스톤은 위아래로 미끄러져 회전 운동을 만듭니다. 피스톤 벽은 일반적으로 실린더 벽에 꼭 맞는 링을 고정하기 위해 홈이 파져 있어 가스가 연소실에서 빠져나가는 것을 방지합니다.
왕복 엔진의 커넥팅 로드는 피스톤과 크랭크 샤프트에 의해 고정된 크랭크 케이스를 연결합니다. 왕복 엔진의 커넥팅 로드는 회전 운동 피스톤에 연결되어 프로펠러를 돌리는 데 사용됩니다. 그 결과 크랭크축의 회전 운동이 발생합니다.
왕복 엔진의 크랭크 샤프트는 피스톤의 상하 운동을 회전 운동으로 변환합니다. 커넥팅 로드로 피스톤에 연결되어 있는 동안 크랭크 샤프트는 피스톤이 위아래로 움직일 때 회전 운동을 합니다.
피스톤 엔진의 흡기 행정 동안 피스톤이 아래쪽으로 당겨져 실린더 챔버에 진공이 생성됩니다. 왕복 엔진의 압축 행정 동안 크랭크 샤프트는 피스톤을 실린더의 위쪽으로 구동합니다.
왕복 엔진에는 흡기 밸브와 배기 밸브가 있습니다. 이들은 각각 실린더 상단의 연료-공기 혼합기 입구와 배기 출구에 인접해 있습니다. 왕복 엔진의 흡기 밸브는 공기와 연료 혼합물의 유입을 조절하는 반면 배기 밸브는 연소실에서 배기 가스와 연소된 가스를 배출합니다.
왕복 엔진의 점화 플러그는 일반적으로 밸브 위의 실린더 상단에 있습니다. 왕복 엔진에서 압축 및 점화 행정 동안 압축 공기와 연료 혼합물을 점화하는 역할을 합니다.
점화는 피스톤이 최고 위치에 도달하기 직전에 발생합니다. 그 결과 매우 뜨거운 가스가 급격히 팽창하여 피스톤을 아래로 내리게 하는 동시에 크랭크축을 돌려 회전 운동을 생성합니다.
다음은 왕복 엔진의 유형입니다.
인라인 엔진에는 일반적으로 짝수의 실린더가 있지만 일부 3기통 엔진이 제작되었습니다. 이 엔진은 수냉식 또는 공냉식일 수 있으며 실린더 위 또는 아래에 위치한 크랭크축이 하나만 있습니다. 엔진이 크랭크축 아래에 있는 실린더로 작동하도록 설계된 경우 이를 인버티드 엔진이라고 합니다.
인라인 엔진은 정면 영역이 작고 간소화에 더 적합합니다. 실린더가 거꾸로 된 상태로 장착되면 랜딩 기어가 짧아지고 조종사의 가시성이 향상되는 추가 이점이 있습니다.
엔진 크기가 증가함에 따라 공랭식 인라인 유형은 적절한 냉각을 제공하는 데 추가적인 문제를 제공합니다. 따라서 이러한 유형의 엔진은 매우 오래된 경비행기에 사용되는 중저마력 엔진에 국한됩니다.
대향형 엔진은 중심에 크랭크축이 있는 서로 마주보는 두 개의 실린더 뱅크를 가지고 있습니다. 두 실린더 뱅크의 피스톤은 단일 크랭크 샤프트에 연결됩니다.
엔진은 수냉식 또는 공냉식일 수 있지만 공랭식 버전은 주로 항공에서 사용됩니다. 일반적으로 실린더와 함께 수평 위치에 장착됩니다.
대향형 엔진은 마력당 중량비가 낮고 실루엣이 좁아 항공기 날개에 수평으로 설치하는 데 이상적입니다(쌍발 엔진 적용). 또 다른 장점은 낮은 진동 특성입니다.
더: 엔진의 종류는 무엇입니까?
V형 엔진에서 실린더는 일반적으로 60° 간격으로 두 개의 인라인 뱅크에 배열됩니다. 대부분의 엔진에는 12개의 실린더가 있으며 수랭식 또는 공랭식입니다. 엔진은 V 다음에 대시와 피스톤 변위(입방인치)로 표시됩니다.
예를 들어, V-1710이 있습니다. 이 유형의 엔진은 2차 세계 대전 중에 주로 사용되었으며 주로 구형 항공기에만 사용되었습니다.
방사형 엔진은 중앙 크랭크케이스를 중심으로 방사상으로 배열된 실린더의 열로 구성됩니다. 이러한 유형의 엔진은 매우 견고하고 신뢰할 수 있는 것으로 입증되었습니다. 행을 구성하는 실린더의 수는 3, 5, 7 또는 9일 수 있습니다.
일부 방사형 엔진에는 크랭크 케이스 주위에 방사형으로 배열된 7개 또는 9개의 실린더가 두 줄로 배열되어 있습니다. 이를 이중 행 방사형이라고 합니다.
한 유형의 방사형 엔진에는 총 28개의 실린더에 대해 각 행에 7개의 실린더가 있는 4개의 실린더 행이 있습니다. 방사형 엔진은 여전히 일부 구형 화물기, 워버드 및 농작물 분무기에 사용됩니다.
이러한 엔진 중 상당수가 여전히 존재하지만 사용이 제한적입니다. 1열 9기통 방사형 엔진은 일체형 노즈와 2섹션의 메인 크랭크케이스가 있는 비교적 단순한 구조입니다.
더 큰 쌍열 엔진은 단일 행 엔진보다 약간 더 복잡한 구조입니다. 예를 들어 Wright R-3350 엔진의 크랭크 케이스는 크랭크 케이스 전면 섹션, 4개의 크랭크 케이스 메인 섹션, 후면 캠 및 태핏 하우징, 과급기 전면 하우징, 과급기 후면 하우징 및 과급기 후면 하우징 커버로 구성됩니다.
비슷한 크기의 Pratt 및 Whitney 엔진은 구조와 명명법이 상당히 다르지만 동일한 기본 섹션을 통합합니다.
피스톤 엔진이라고도 하는 왕복 엔진은 일반적으로 하나 이상의 왕복 피스톤을 사용하여 압력을 회전 운동으로 변환하는 열 엔진(공압 및 유압 왕복 엔진도 있음)입니다.
왕복 엔진은 공기와 혼합된 연료가 연소될 때 방출되는 열과 압력을 기계적 에너지로 변환하여 작동합니다.
피스톤 엔진이라고도하는 왕복 엔진은 연료를 연소시켜 에너지를 생성하는 두 가지 유형의 연소 엔진 중 하나입니다. 다른 유형은 로터리 엔진이라고 하는 초기 형태이며 오늘날에도 여전히 사용되지만 왕복 엔진은 많은 산업 분야에서 더 일반적입니다.
왕복 엔진은 압력을 회전 운동으로 변환하기 위해 하나 이상의 피스톤을 사용하는 엔진입니다. 그들은 피스톤의 왕복 운동(위아래)을 사용하여 이 에너지를 변환합니다.
일반적으로 왕복 엔진 또는 "왕복"이라고도 하는 항공기 피스톤 엔진은 압력을 회전 운동으로 변환하기 위해 하나 이상의 왕복 피스톤을 사용하는 내연 기관입니다. 항공기 피스톤 엔진은 대부분의 자동차에서 볼 수 있는 엔진과 동일한 원리로 작동합니다.
천연 가스로 연료를 공급하는 왕복 엔진을 사용하는 CHP 시스템의 전체 효율은 70%를 초과할 수 있습니다. 왕복 엔진 기술은 지난 수십 년 동안 연비 향상, 배기 가스 감소, 신뢰성 향상 및 낮은 초기 비용으로 크게 개선되었습니다.
왕복 엔진에서 피스톤이 아래로 움직이는 동안 엔진은 연료를 실린더로 빨아들입니다. 압축 행정 동안 크랭크 샤프트는 피스톤을 위로 움직입니다. 크랭크 샤프트는 커넥팅 로드를 통해 피스톤의 왕복 운동을 얻고 이 운동을 회전 운동으로 변환합니다.
오늘날 가장 일반적인 형태의 왕복 엔진은 가솔린, 디젤, 액화 석유 가스(LPG) 또는 압축 천연 가스(CNG)의 연소로 작동하는 내연 기관이며 자동차 및 엔진 발전소에 동력을 공급하는 데 사용됩니다.
왕복 운동의 예
왕복엔진은 실린더 배열(인라인, V형, 레이디얼, 대향) 또는 냉각 방식(수랭식 또는 공랭식)에 따라 분류할 수 있습니다. 실제로 모든 피스톤 엔진은 과도한 열을 주변 공기로 전달하여 냉각됩니다.
왕복 엔진의 주요 부품은 실린더, 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크축, 밸브, 점화 플러그 및 밸브 작동 메커니즘을 포함합니다. 이들은 모두 기존 차량에 동력을 공급하는 데 사용됩니다.
왕복 운동이라고도하는 왕복 운동은 반복적 인 위아래 또는 앞뒤 선형 운동입니다. 왕복 엔진 및 펌프를 포함한 광범위한 메커니즘에서 발견됩니다. 단일 왕복 주기를 구성하는 두 개의 반대 운동을 스트로크라고 합니다.
인라인 엔진은 매우 기본적이고 전통적인 엔진 설계 유형입니다. 이러한 유형의 엔진 구성에서 실린더는 다이어그램과 같이 직선으로 배치됩니다. 모든 실린더가 일직선상에 있기 때문에 제조사에서는 이 엔진을 '스트레이트 엔진'이라고 부르기도 합니다.
왕복 엔진에서 실린더는 피스톤이 이동하는 공간입니다. 실린더의 내부 표면은 얇은 금속 라이너("슬리브"라고도 함) 또는 엔진 블록에 적용된 표면 코팅으로 형성됩니다.
평면 왕복 엔진의 장점 중 일부는 다른 유형의 엔진과 비교할 때 더 낮은 작동 온도, 더 짧은 길이 및 더 낮은 질량 중심을 포함합니다.
1698년에 엔지니어이자 발명가인 Thomas Savery는 증기 압력을 사용하여 침수된 광산에서 물을 효과적으로 끌어올 수 있는 기계에 대한 특허를 받았습니다.
디젤 발전기에 사용될 때 왕복 엔진은 디젤로 연료를 공급받습니다. 왕복 엔진은 천연 가스, 프로판 또는 가솔린으로도 구동될 수 있습니다. 그러나 디젤 왕복 발전기는 가장 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 옵션입니다.
크랭크 샤프트에 연결된 피스톤이 실린더에서 앞뒤로 움직이는 기계입니다.
형용사로 진동하는 것과 왕복하는 것의 차이. 오실레이팅은 앞뒤로 반복적으로 움직이는 것이고 왕복은 앞뒤로 움직이는 것입니까?
균형의 본질은 힘이 기준 평면(계산에 맞게 선택됨)에 작용하는 평행한 힘과 이 두 힘이 작용하는 평면 사이의 수직 거리가 팔인 한 쌍으로 정확히 대체될 수 있다는 것입니다.
크랭크 케이스는 왕복 내연 기관의 크랭크 샤프트용 하우징입니다. 대부분의 최신 엔진에서 크랭크 케이스는 엔진 블록에 통합되어 있습니다. 4행정 엔진은 일반적으로 크랭크케이스 바닥에 오일 섬프가 있고 대부분의 엔진 오일은 크랭크케이스 안에 있습니다.
커넥팅 로드는 피스톤과 크랭크 사이의 중재자입니다. 그리고 그 기능은 피스톤 핀에서 크랭크 핀으로 추력을 전달하여 피스톤의 왕복 운동을 크랭크의 회전 운동으로 변환하는 것입니다.
왕복 엔진은 하나 이상의 왕복 피스톤을 사용하여 압력을 회전 운동으로 변환하는 열 엔진입니다. 왕복 엔진의 주요 부품은 실린더, 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크축, 밸브, 점화 플러그 및 밸브 작동 메커니즘을 포함합니다.
