자동차 기술은 1908년 Henry Ford가 첫 번째 Model T를 출시한 이래로 먼 길을 왔습니다.
오늘날 우리는 전자식 엔진 제어 장치, 에어백, 자동 변속기, 전화로도 사용할 수 있는 CD 플레이어까지 갖추고 있습니다. 그러나 Model T와 현대 자동차의 공통점은 내연 기관입니다. .
작동을 위해 사용되는 컨트롤이 크게 변경되었지만 기본 엔진의 작동은 동일하게 유지되었습니다.
자동차 엔진의 최종 게임은 크랭크축을 회전시키는 것입니다. . 자동차를 움직이게 하는 힘은 크랭크축에서 시작됩니다.
크랭크샤프트가 어떻게 작동하는지 이해하려면 자전거가 도로를 따라 페달을 밟는 모습을 상상해 보십시오. 페달은 앞 스프로킷의 중심에서 오프셋됩니다. 오른쪽 페달을 밟으면 스프로킷이 회전하고 왼쪽 페달도 함께 밀릴 위치로 이동합니다. 왼쪽 페달을 밟으면 스프로킷이 계속 회전하여 오른쪽 페달이 제자리로 이동합니다. 이 사이클은 스프로킷을 돌리고 자전거를 앞으로 움직이면서 계속 반복됩니다.
이것은 기본적으로 크랭크 샤프트가 작동하는 방식입니다. 페달 대신 크랭크축이 피스톤으로 추진됩니다. . 피스톤은 위아래로 움직이며 각각 다른 피스톤이 크랭크축을 돌리기 위한 다음 순서가 될 위치로 들어 올립니다.
피스톤을 움직이는 요소를 이해하려면 먼저 내연 기관의 구성을 이해해야 합니다. .
엔진 블록은 금속, 일반적으로 철 또는 알루미늄으로 주조됩니다. 블록에는 실린더가 내장되어 있습니다. 실린더는 일반적으로 지름이 3~5인치이고 길이가 5~10인치입니다. 이 수치는 엔진의 변위에 따라 크게 달라집니다. 자동차 엔진은 하나의 엔진 블록에 2개에서 12개의 실린더를 가질 수 있습니다. 이 기사에서는 인라인 4기통 엔진에 대해 설명합니다. .
4기통 엔진은 4기통이 모두 일직선상에 있도록 설계되었습니다. 크랭크 샤프트는 실린더 아래에 위치하여 각 피스톤이 실린더 내에서 위아래로 움직일 때 자전거의 페달처럼 크랭크 샤프트를 돌릴 수 있습니다.
플랙시블 링의 도움으로 피스톤이 실린더에 완벽하게 맞습니다. 피스톤이 실린더 내에서 움직이는 동안 공기가 피스톤을 지나갈 수 없도록 해야 합니다. 피스톤은 커넥팅로드로 크랭크 샤프트에 연결됩니다. 피스톤은 로드를 밀고 로드는 크랭크샤프트를 밀고 크랭크샤프트는 회전합니다. 알다시피.
실린더 상단은 실린더 헤드로 단단히 밀봉되어 있습니다. 헤드 내부에는 실린더당 2개의 밸브인 흡기 밸브와 배기 밸브가 있습니다. 또한 헤드에 나사산이 있는 것은 실린더당 하나의 점화 플러그입니다. 헤드는 실린더를 잘 밀봉하여 밸브가 닫힐 때 피스톤 위와 헤드 아래 영역으로 공기가 들어갈 수 없습니다. 이 공간을 연소실이라고 합니다.
그렇다면 피스톤이 실린더 아래로 이동하고 내연기관 자동차 엔진에서 크랭크축을 돌리도록 하는 힘은 무엇입니까? 답은 내연입니다. .
각 피스톤은 4개의 스트로크 시퀀스를 완료합니다. 스트로크는 위쪽 스트로크이든 아래쪽 스트로크이든 실린더의 길이를 움직이는 피스톤으로 정의됩니다. 네 가지 스트로크는 흡기, 압축, 힘 및 배기입니다. . 이 4개의 스트로크를 완료하면 시퀀스가 다시 시작됩니다.
흡입 행정 동안 피스톤은 아래로 움직입니다. 공기가 피스톤 상부(연소실)로 들어갈 수 없기 때문에 피스톤이 아래로 이동하면서 진공이 생성됩니다. 흡기 밸브가 열리고 피스톤에 의해 생성된 진공은 공기/연료 혼합물을 실린더로 흡입합니다. 흡기 밸브. 공기/연료 혼합물은 약 14.7:1:1 가솔린이어야 합니다. 피스톤이 흡기 행정의 바닥에 도달할 때까지 실린더는 공기/연료 혼합물로 채워집니다.
흡기 밸브가 닫히고 피스톤이 압축 행정에서 위쪽으로 이동하기 시작합니다. 양쪽 밸브가 모두 닫혀 있고 피스톤을 지나칠 수 있는 것이 없기 때문에 공기/연료 혼합물이 갈 곳이 없어 찌그러집니다. 이것을 압축이라고 합니다. 공기/연료 혼합물이 실린더 헤드에 대해 압축된 다음 점화 플러그가 점화됩니다.
스파크 플러그는 압축 공기/연료 혼합물을 점화시키는 스파크를 생성합니다. 고르게 연소되는 공기/연료 혼합물의 팽창 가스는 피스톤을 아래로 밀어 크랭크축에 토크를 가하여 회전시킵니다. 파워 스트로크입니다.
폭발이라고 하는 실린더의 화상을 들었을 것입니다. 폭발이 아닙니다. 연소실에서 폭발하는 것을 Detonation이라고 하며 매우 나쁜 것입니다. 공기/연료 혼합물이 균일하고 완전하게 연소됩니다.
피스톤이 동력 행정의 바닥에 도달하면 실린더에 남아 있는 것은 연소된 연료와 공기입니다. 이러한 가스는 배기 행정에서 피스톤이 위쪽으로 향할 때 실린더에서 제거되어야 합니다. 피스톤이 실린더 위로 이동함에 따라 배기 밸브가 열리고 피스톤은 열려 있는 배기 밸브를 통해 실린더 밖으로 모든 배기 가스를 밀어내고 배기관으로 배출합니다.
네 스트로크가 있습니다:
섭취 뇌졸중 :흡기 밸브가 열리고 피스톤이 공기/연료 혼합물을 실린더로 끌어옵니다.
압축 스트로크 :피스톤이 연소실에서 연료를 압축합니다.
파워 스트로크 :점화 플러그가 혼합물을 점화하고 팽창하는 가스가 피스톤을 아래쪽으로 밀어 크랭크축을 돌립니다.
배기 스트로크 :실린더에서 배기 가스가 배출됩니다.
배기 행정에서 모든 가스가 실린더에서 제거되는 것이 중요합니다. 실린더에 무언가가 있으면 다음에 오는 흡기 스트로크가 진공을 생성하는 것이 불가능합니다. 진공은 정의상 물질이 전혀 없는 공간입니다.
크랭크 샤프트가 회전하는 동안 모든 실린더는 주어진 시간에 다른 스트로크에 있습니다. 4기통 엔진에서는 두 개의 피스톤이 동시에 상단에 있는데 하나는 압축 행정에, 다른 하나는 배기 행정에 있습니다. 동일한 크랭크축 위치에서 다른 두 개의 피스톤은 하단에 있으며 하나는 파워 스트로크에, 다른 하나는 흡기 스트로크에 있습니다.
밸브는 acamshaft에 의해 열립니다. 캠축이 회전하면 편심 로브가 밸브를 밀어서 강제로 열립니다. 캠축은 크랭크축에 의해 구동되는 타이밍 벨트 또는 타이밍 체인에 의해 구동됩니다. 피스톤의 위치와 관련된 캠축의 타이밍은 이 모든 것이 작동하는 데 필수적입니다.
이것이 자동차 엔진이 작동하는 방식의 기본입니다. 점화 시스템, 연료 공급 시스템 및 전자 엔진 제어 장치에 대해서는 언급조차 하지 않았습니다. 아마 다음 번에. 하지만 지금으로서는 이 기사가 작동 방식을 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
