연비가 좋은 자동차가 시장을 강타하는 것을 본 적이 있습니까? SkyActiv 엔진이 장착된 Mazda3는 갤런당 42마일(리터당 17.9km)을 주행할 수 있습니다. Chevrolet Cruze Eco는 갤런당 40마일(리터당 17km)을 주행할 수 있으며 현대 엘란트라도 가능합니다. 이 차는 업계 최고의 연비를 자랑하지만 가솔린-전기 하이브리드 기술, 대체 연료 또는 기타 친환경 기술을 사용하지 않습니다. 그들은 구식 내연 기관에 의해 구동됩니다. 그렇다면 무엇이 그들의 연비를 그렇게 좋게 만드는 것일까요? 그들의 엔진은 압축비라는 작은 것을 가지고 노는 엔지니어 덕분에 매우 효율적입니다.
기본 자동차 엔진은 공기, 가솔린 및 스파크 혼합물의 제어된 폭발에서 나오는 화학 에너지를 기계적 운동으로 전환하여 작동합니다. 이 과정에 대한 자세한 내용은 자동차 엔진이 어떻게 작동하는지 확인하십시오. 그러나 기본적인 이야기는 각 자동차 엔진에는 피스톤을 수용하는 정해진 수의 실린더가 있다는 것입니다. 제어된 폭발은 피스톤을 위아래로 움직이게 하여 엔진의 크랭크축(화학물질을 기계적 에너지로 변환)을 회전시켜 바퀴에 동력을 공급합니다.
압축률 는 피스톤이 바닥에 있을 때 실린더와 연소실의 체적과 피스톤이 맨 위에 있을 때 연소실의 체적의 비율입니다. 자동차 엔지니어는 압축비가 높은 엔진을 설계하여 연비와 연비를 개선할 수 있습니다. 비율이 높을수록 실린더의 공기가 더 많이 압축됩니다. 공기가 압축되면 공기-연료 혼합물에서 더 강력한 폭발이 일어나며 더 많은 연료가 사용됩니다. 다음과 같이 생각하십시오. 폭발 근처에 있어야 하는 경우 폭발의 힘이 분산되고 그다지 강력하지 않은 것처럼 보이기 때문에 외부 어딘가에 있는 폭발 근처를 선택했을 것입니다. 그러나 작은 방에서는 그 힘이 억제되어 훨씬 더 강력하게 느껴집니다. 압축률도 마찬가지입니다. 더 작은 공간에서 폭발을 유지함으로써 더 많은 힘을 활용할 수 있습니다. 예를 들어 압축비를 8:1에서 9:1로 높이면 연비를 약 5~6% 향상시킬 수 있습니다.
방금 배운 압축 비율 유형은 정적 압축 비율입니다. . 흡기 밸브가 닫혀 있을 때만 측정되기 때문에 정적이라고 합니다. 흡기 밸브의 개폐를 고려하는 또 다른 유형의 압축비가 있습니다. 다음 페이지에서 이에 대해 이야기하겠습니다.
이전 페이지에서 배웠듯이 정적 엔진 압축은 엔진의 흡기 밸브가 완전히 닫힌 상태에서 측정됩니다. 그러나 실제 작동에서는 거의 발생하지 않습니다. 엔진이 너무 빨리 작동하기 때문에 피스톤이 위아래로 완전히 움직이기 전에 흡기 밸브를 다시 열어야 할 수도 있습니다. 그런 일이 발생하면 실린더 내부의 일부 압력이 빠져나와 효율성이 감소합니다. 본질적으로 공기를 위한 더 많은 공간이 있으므로 엔진은 공기 연료 연소로 인한 동력을 일부 잃게 됩니다.
동적 압축비는 공기 흡입 밸브의 움직임을 고려합니다. 엔지니어는 공기 흡입 밸브가 더 일찍 닫히도록 엔진을 조정할 수 있어 실린더 압력이 증가하는 데 도움이 됩니다. 나중에 밸브가 닫히도록 엔진을 조정할 수도 있지만 이렇게 하면 약간의 공기가 빠져나가고 엔진이 연료를 얼마나 효율적으로 사용하는지가 줄어듭니다.
동적 압축비 계산 실제로 꽤 어렵습니다. 이를 위해 스트로크 길이와 커넥팅 로드 길이를 사용하여 밸브가 완전히 닫힐 때 피스톤의 위치를 결정합니다. 이 비율은 피스톤이 스트로크 중간에 있을 때 발견되기 때문에 항상 정적 압축비보다 낮습니다. 정적 압축과 마찬가지로 압축비가 높을수록 연료 사용 효율이 높아지고 연비가 향상됩니다.
오늘날 많은 자동차의 고효율 엔진은 높은 압축비 덕분에 연비가 크게 향상됩니다. 그러나 고압축 엔진에도 단점이 있습니다. 정상 상태로 유지하려면 일반 무연 가스보다 비싼 고옥탄가 가스를 사용해야 합니다. 프리미엄 가스를 건너 뛰면 시간이 지남에 따라 엔진에 노크가 발생할 수 있습니다. 엔진 노크 공기 연료 연소가 피스톤 행정에서 최적의 시간에 발생하지 않는 경우입니다. 고압축 엔진에 저옥탄가 연료를 사용하면 엔진 노킹이 발생할 가능성이 더 높아집니다. 따라서 연료 효율이 높은 새로운 고압축 차량을 구입하는 경우 사용 설명서에서 권장하는 유형의 가스를 사용하여 그 중 가장 중요합니다.
엔진 압축비 및 연비에 대한 자세한 정보를 찾고 계십니까? 다음 페이지의 링크를 따라가기만 하면 됩니다.
