1 개요
1) 정의
- 기관 내부로 공급된 연료를 연소시켜 열에너지의 힘으로 피스톤을 상하 왕복운동하여 기계적에너지를 만드는 에너지 변환장치.
- 외연기관 : 기관 외부에 따로 설치된 연소장치에 연료가 공급되어 작동유체를 가열시키고 상변화된 유체를 실린더로 유입시켜 기관을 작동시키는 장치
* 증기기관, 증기터빈
2) 특징
- 소형경량이며 열효율이 높다.
- 윤활과 냉각을 위한 별도의 공급 시스템이 필요하다.
- 종류에 따라서 엔진 종류 및 품질 정도에 영향을 미친다.
- 자기시동이 불가능하여 시동장치 필요하다.
- 왕복형의 경우 충격과 진동, 소음이 크다.
2 내연기관의 작동
1) 작동방식
① 2행정기관
- 팽창.배기행정 → 소기행정
- 구조가 간단하나, 흡기 배기 행정이 불분명하여 연료소모가 심하다.
② 4행정기관
- 흡입 → 압축 → 폭발 → 배기
- 기통별 점화순서
* 4기통 우수식 : 1-3-4-2
* 4기통 좌수식 : 1-2-4-3
* 6기통 우수식 : 1-5-3-6-2-4
* 6기통 좌수식 : 1-4-2-6-3-5
2) 실린더수와 위상각
- 2행정 사이클 폭발각 : 360/실린더수
- 4행정 사이클 폭발각 : (360x2)/2
3) 주요 용어
- 행정체척 : 피스톤단면적x행정수
- 총행정체적 : 행정체적x실린더수
- 연소실체적 : 피스톤이 상사점에 있을때 체적
- 압축비 : 압축한 후 체적비
- 오버랩 : 흡기밸브/배기밸브가 동시에 열려있는 시간
- 백파이어 : 점화시기가 너무 빨라서 흡입행정 직후의 폭발로 발생하는 현상
- 블로다운 : 피스톤의 자체 압력으로 소기구멍을 통하여 배기가 시작되는 기간
3 내연기관의 종류
1) 형식상 분류
① 왕복형 내연기관
② 가스터빈
2) 연료별 분류
① 가스기관
② 가솔린기관
③ 디젤기관(중유 포함)
3) 점화방법에 따른 분류
① 소구점화기관(2행정 사이클)
② 전기점화기관(CI, Compression Ignition)
③ 압축착화기관(SI, Spark Ignition)
4) 사이클에 따른 분류
① 오토사이클
② 디젤사이클
③ 사바테사이클
5) 동작방법에 따른 분류
① 2행정사이클 : 크랭크축이 1회전(2행정)하는 동안 1사이클을 완료하는 기관
② 4행정사이클 : 크랭크축이 2회전(4행정)하는 동안 1사이클을 완료하는 기관