자동차 엔진은 어떻게 작동합니까?

비교적 쉬운 작동에도 불구하고 자동차는 실제로 매우 복잡한 기계입니다. 자동차가 작동하려면 연료가 필요하지만 엔진은 실제로 연료로 무엇을 합니까?

일반적으로 오늘날 대부분의 연료 구동 차량이 사용하는 표준 내연 기관은 공기를 휘발유와 결합하여 동력을 생성합니다.[1] 물론 더 복잡해집니다.

엔진의 구성요소

자동차 엔진이 어떻게 작동하는지 알아보기 전에 기본 해부학(자동차 유지 관리를 수행해야 하는 경우에도 중요)을 배우는 데 도움이 됩니다. 아래 자동차 엔진 다이어그램을 보고 엔진의 주요 구성 요소와 기능 목록을 검토하세요.

• 엔진 블록: 일반적으로 철 또는 알루미늄으로 만들어진 엔진 블록에는 실린더, 피스톤, 크랭크축 및 캠축을 포함하여 엔진을 작동시키는 대부분의 부품이 들어 있습니다.[2] (후드를 열면 일반적으로 엔진 블록 앞에 발전기가 장착되어 있습니다.)
• 실린더 헤드: 실린더 헤드는 밸브 및 캠축과 같이 흡기 및 배기 가스의 흐름을 관리하는 구성 요소를 포함합니다.[2]
• 크랭크축: 크랭크 샤프트는 피스톤의 상하 운동을 해당하는 원형 운동으로 변환합니다. 커넥팅 로드를 통해 피스톤에 부착됩니다.[2]
• 커넥팅 로드: 커넥팅 로드는 크랭크 샤프트를 피스톤에 고정합니다. 양쪽 끝에서 회전하므로 두 구성 요소와 함께 유연하게 이동할 수 있습니다.[3]
• 피스톤: 피스톤은 실린더 내에서 위아래로 움직여 크랭크축에 에너지를 전달하고, 크랭크축은 차량에 동력을 공급합니다. 피스톤 내부에 위치한 피스톤 링은 실린더 가장자리를 밀봉하고 움직이는 동안 마찰을 줄이는 데 도움이 됩니다.[2],[3]
• 점화 플러그: 점화 플러그는 들어오는 공기와 연료의 혼합물을 점화시키는 불꽃을 만들어 연소를 유발합니다.[3]
• 연료 분사기 : 연료 인젝터는 엔진에 연료를 공급합니다. 이 과정에서 연료를 작은 안개 같은 입자로 바꾸어 엔진에서 더 쉽게 연소될 수 있습니다.[4]
• 밸브: 엔진에는 흡기 밸브와 배기 밸브의 두 가지 유형의 밸브가 있습니다. 전자는 공기와 가스를 엔진으로 유입시킵니다. 후자는 배기가스를 방출합니다.[3]
• 캠축: 캠축은 밸브의 개폐를 감독합니다. 이를 위해 크랭크축의 원형 운동을 밸브를 열고 닫는 상하 운동으로 변환합니다.[2]
• 타이밍 벨트 또는 체인: 타이밍 벨트 또는 체인은 캠축과 크랭크축 사이에서 작동하여 동기화되어 작동하는지 확인합니다.[2]

4행정 사이클 엔진 프로세스

대부분의 내연 기관은 4단계 사이클 프로세스로 작동합니다. 이 단계는 피스톤이 각 사이클을 완료하기 위해 만드는 네 가지 움직임과 관련하여 공식적으로 스트로크로 알려져 있습니다. 스트로크는 흡기, 압축, 연소, 배기의 순서로 발생합니다.

각 스트로크에서 피스톤은 실린더 내에서 위아래로 움직이며 공기와 연료의 흡입 또는 배기의 배출과 함께 움직입니다. 다음은 프로세스 작동 방식에 대한 개요입니다[1]:

1. 섭취 뇌졸중

흡기 행정 동안 피스톤이 아래쪽으로 이동하고 흡기 밸브가 열려 가솔린과 공기가 유입됩니다. 피스톤이 실린더 바닥에 도달하면 밸브가 닫히고 가솔린-공기 혼합물이 밀폐됩니다. (일부 현대식 차량에서는 압축 행정 중에 가솔린이 나중에 주입된다는 점에 유의할 가치가 있습니다.)

2. 압축 스트로크

이 지점에서 피스톤은 다시 위로 이동하여 실린더 상단으로 가스와 공기를 압축합니다. 이 혼합물을 더 좁은 공간으로 밀어 넣으면 연소 행정에서 점화될 준비가 됩니다.

3. 연소 뇌졸중

파워 스트로크라고도 하는 연소 스트로크는 진정으로 엔진의 동력을 생성하고 자동차를 움직이게 합니다. 여기에서 점화 플러그가 점화되어 가스를 점화합니다. 결과적인 열과 팽창하는 가스는 피스톤을 실린더 아래로 밀어냅니다.

4. 배기 스트로크

피스톤이 실린더 바닥에 도달하면 배기 밸브가 열려 피스톤이 사용된 가스를 엔진 밖으로 펌핑할 수 있습니다. 거기에서 가스는 배기 시스템으로 들어가 차량에서 나옵니다. 마지막으로 배기 밸브가 닫히고 4행정 사이클이 반복됩니다.

다양한 유형의 자동차 엔진

모든 내연 기관은 일반적으로 동일하게 작동하지만 몇 가지 다른 유형의 엔진이 있습니다. 개인용 차량에 가장 일반적으로 나타나는 엔진을 논의할 때 차이점은 주로 실린더 배열 방식과 관련이 있습니다. 예를 들어 인라인 엔진의 실린더 V 스타일 엔진에 있는 동안 직선으로 정렬됩니다. , 실린더는 두 그룹으로 분리되어 V자 모양을 형성합니다. 다른 엔진은 밸브 타이밍이나 4행정 사이클에 추가되는 공기의 양과 같은 특정 역학을 조정하여 효율성이나 출력을 높입니다.[1]

자동차 엔진이 어떻게 작동하는지 아는 것은 다음 차를 구입할 때 도움이 될 수 있습니다. 특히 대리점이 아닌 개인에게 중고차를 사용하는 경우에는 더욱 그렇습니다. 개인 판매자로부터 자동차를 구매하는 방법을 알아보세요.

[1] "자동차 엔진 작동 원리"(2019년 4월 17일)

[2] "자동차 엔진 부품"(2020년 9월 24일 액세스)

[3] "자동차 엔진 작동 원리"(2020년 9월 24일 액세스)

[4] "연료 분사 시스템 작동 방식"(2020년 9월 24일 액세스)