엔진에 대해 이야기할 때 우리는 흔히 "4기통" 또는 "6기통"이라고 말합니다. 그러나 그것이 실제로 정확히 무엇을 의미합니까? 엔진 기본 사항에 익숙하지 않은 사람들을 위해 "실린더"는 피스톤이 이동하는 공간이며 피스톤은 내연 기관으로 구동되는 대부분의 엔진 내부에서 중요한 부품입니다.
기본적으로 가솔린과 공기는 피스톤 위의 연소실에서 함께 혼합됩니다. 전기 스파크가 그 혼합물에 점화되면 피스톤을 위아래로 움직이는 작은 폭발이 발생합니다. 그 움직임은 궁극적으로 변속기와 바퀴를 구동하는 책임이 있는 크랭크축을 회전시킵니다.
예상할 수 있듯이 피스톤은 거의 모든 다른 엔진 부품보다 더 많은 열, 압력 및 움직임을 받습니다. 내구성을 위해 제작해야 합니다. 엔진이 끊임없이 진화함에 따라 자동차 제조업체는 크기와 구성을 변경하는 등 더 나은 피스톤을 만드는 새로운 방법을 계속 찾고 있습니다.
피스톤은 엔진이 모션을 생성하는 방식의 핵심입니다. 엔진에 피스톤을 추가하거나 더 크게 만들면 배기량이 증가합니다. 즉, 더 많은 가솔린을 연소하기 때문에 엔진이 더 많은 출력을 생성합니다.
그러나 엔진의 피스톤 수만 중요한 것은 아닙니다. 피스톤의 모양은 내연 과정에 큰 영향을 미칩니다. 주로 피스톤의 모양은 열과 공기/연료 혼합물이 관리되는 방식과 많은 관련이 있습니다.
먼저 다른 피스톤 모양에 대해 이야기합시다. 타원형 또는 타원형 모양의 피스톤은 열을 가하면 더 원형이 됩니다. 이것은 실린더가 연소실을 만날 때 향상된 밀봉을 허용하여 효율성을 높입니다. 일부 피스톤은 테이퍼형 또는 원추형으로 존재하는 열의 양에 관계없이 피스톤이 더 자유롭게 움직일 수 있습니다. 다른 것들은 "배럴" 모양으로 되어 있어 더 매끄럽고 움직일 때 소음과 거칠음이 덜 발생합니다[출처:윈저 대학교].
다음으로 피스톤 상단이 성능, 연비 및 엔진 수명에 미치는 영향에 대해 자세히 알아보겠습니다.
엔진이 수년에 걸쳐 발전함에 따라 피스톤도 함께 발전했습니다. 그들은 점점 더 짧아지고 가벼워지고 피스톤의 원통형 "몸체"인 더 작은 스커트를 사용합니다. 최신 피스톤은 종종 과거보다 더 많은 실리콘으로 구성된 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 이렇게 하면 열에 대한 저항력이 향상되고 열팽창이 감소합니다[출처:Engine Builder].
피스톤 기술의 가장 큰 발전 중 하나는 연소실로 들어가 연소되는 부분인 다른 피스톤 "톱" 또는 "크라운"을 사용하는 것입니다. 이전 피스톤 상단은 대부분 평평했지만 이제 많은 피스톤 상단에는 연소 과정에 다른 영향을 미치는 그릇이 있습니다.
피스톤 볼은 주로 디젤 엔진에 사용됩니다. 디젤에는 점화 단계가 없으므로 피스톤 크라운 자체가 연소실을 형성할 수 있습니다[출처:CDX]. 이러한 엔진은 종종 다른 모양의 크라운이 있는 피스톤을 사용하지만 직접 분사가 점점 대중화되면서 가솔린 엔진에서도 사용하기 시작했습니다.
피스톤 보울의 모양은 압축 행정을 위해 피스톤이 올라올 때 공기와 연료의 움직임을 제어합니다(믹스가 점화되고 피스톤이 아래로 밀리기 전). 공기와 연료는 연소 전에 피스톤 보울 내부의 와류로 소용돌이 (또는 압축)이 일어나 더 나은 혼합물을 생성합니다[출처:Vegburner].
공기/연료 혼합물에 영향을 줌으로써 더 좋고 더 효율적인 연소를 달성할 수 있어 더 많은 동력을 얻을 수 있습니다. 그릇의 모양은 다양하며 일부는 연비를 최적화하도록 설계되었습니다.
직접 분사가 가솔린 엔진의 가장 인기 있는 신기술이 됨에 따라 독특한 볼 모양의 피스톤이 점점 더 대중화될 것으로 기대하십시오.
피스톤 모양과 연소에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.
