CAR with MC

이번 포스팅에서는 엔진 이론적으로 접근해보겠습니다. 엔진의 제원과 성능에 관한 배기량, 압축비, 행정/지름비 정리입니다. 엔진의 배기량과 총배기량 배기량은 엔진의 크기나 출력 성능을 비교하는 하나의 척도로 이용하고 있습니다. 배기량은 왕복 피스톤식 내연기관에서 피스톤이 1행정(왕복 운동) 시 소비하는 가스의 부피로, 행정 거리와 피스톤의 단면적을 곱한 값으로 계산합니다. 단위는 세제곱미터 등을 사용 할 수도 있지만 일반적으로는 cc로 표현하고 있습니다. (1L = 103cm3 = 1,000cc) - Vc : clearance volume - Vd : displaced or swept volume - B : cylinder bore - L : piston stroke - l : connecting rod ..

자동차 엔진의 공기의 순환을 조절하는 장치 흡배기 시스템, 흡기에 이어 배기 시스템에 대해 알아보겠습니다. 배기 시스템이란? 배기 시스템은 기본적으로 엔진 연소 시 발생하는 배기 가스를 차량 밖으로 내보내는 역할을 합니다. 1000℃ 수준의 유해물질이 함유된 배기 가스를 대기중으로 그대로 방출하면 큰 소음이 발생하는 것은 물론 사고나 환경 문제를 일으킬 수 있는데, 이러한 문제를 방지하고자 배기 시스템에서 유해 물질을 제거하고 소음을 줄여 가스를 배출합니다. 시스템의 주요 요구 사항으로는 1) 엔진에서 생성되는 소음을 최소로 줄여야 하며 2) 탑승 공간으로 배기 가스가 유입되어서는 안되고 3) 대기 오염을 줄여야 하며 4) 엔진 성능 및 연료 효율성 향상시켜야 하는 점이 있습니다. 일반적으로 고온의 열을..

엔진을 구동하기 위해서는 마치 사람이 호흡하는 것처럼 공기가 순환해야 합니다. 이 공기의 순환을 조절하는 장치가 바로 흡배기 시스템입니다. 초창기의 흡배기 시스템은 단순히 공기가 통과하는 흡입구 정도로 매우 단순했으나 엔진에 연료 분사 및 ECU 제어 등의 기술이 도입되면서 흡배기 역시 시스템으로 발전하여 기능과 성능이 추가 되었습니다. 이번 포스팅에서는 이 흡배기 시스템에 대해 알아보겠습니다. 흡기 시스템이란? 흡기 시스템은 엔진의 동력원인 ‘혼합기’를 만들기 위해서 대기중의 공기를 엔진으로 유입 시키는 장치입니다. 흡기 행정 시 필요한 공기를 적절하게 공급하고 이 공기를 일정한 수준으로 유지시켜 엔진의 효율을 높이며 흡기 시 이물질을 제거하여 깨끗한 공기를 만들어 엔진의 고장을 방지하죠. 흡기 시스템..

연료 공급 시스템에서 가솔린 엔진에 필수로 적용되는 점화 시스템에 대해 알아봅시다 점화 시스템(Ignition system)이란? 점화 장치는 실린더 내의 혼합 가스를 스파크 플러그의 전극으로부터 불꽃 방전을 발생시켜 점화시키는 전기 장치로 앞선 포스팅에서 언급 했던 것처럼 디젤이 아닌 가솔린 엔진에만 있습니다. 점화 시스템은 엔진 실린더의 점화 플러그에 고전압을 공급하는 점화 회로로 구성되며 배터리에 연결된 1차 코일과 분배기에 연결된 2차 코일로 이루어져 있습니다. 자동차 배터리의 12V의 전압이 1차 코일로 들어오게 되면 2차 코일에는 높은 전압이 유도되면서 분배기를 통해 점화 플러그의 중심 전극과 접지 전극의 사이에 스파크를 발생시킵니다. 이 스파크는 연소실의 압축 공기-연료 혼합물을 점화하고 자..

엔진 연료 공급 시스템, 가솔린 엔진과 디젤 엔진의 비교로 대해 정리해보겠습니다 이 부분은 저도 항상 궁금했던 내용이거든요 가솔린 엔진과 디젤 엔진의 구분 기본적으로 가솔린 엔진과 디젤 엔진의 작동 원리는 4행정 사이클 흡입->압축->팽창->배기를 반복하는 것으로 동일합니다. 둘 다 연료의 화학 에너지를 기계 에너지로 변환하는 내연 기관으로, 연료의 에너지로 피스톤이 실린더 내에서 위아래로 움직이면서 크랭크축을 회전시키고 차량에 동력을 생성하죠. 그러나 이 4행정 사이클에서 팽창, 폭발을 하는 방법이 다른데요, 가솔린 엔진은 피스톤의 압축 행정 후 플러그에 의해 생성된 스파크로 인해 점화되지만, 디젤 엔진은 플러그가 없고 오직 연료와 공기를 압축 시 발생하는 열을 이용해 폭발합니다. 가솔린 엔진은 피스톤..

이번 포스팅은 자동차 동력원을 공급하는 연료 공급 시스템입니다 연료 공급 시스템이란? 연료 공급 시스템은 말 그대로 자동차 엔진에 동력원이 되는 연료를 공급하는 시스템으로 공기와 연료를 혼합기(mixture) 상태로 만들어 실린더 내에 공급하는 것이 주요 역할입니다. 가솔린 또는 디젤 연료를 탱크에 저장하고 엔진과 실린더 챔버에 공급하는 영역까지 통틀어 연료 공급 시스템으로 간주하고 있습니다. 펌프가 동작하여 탱크에서 연료를 끌어와 라인을 통해 이동 시킨 뒤, 필터를 거쳐 연료를 인젝터로 전달합니다. 인젝터 연료로 이동한 연료는 다시 실린더 챔버로 이동하고 연소하여 엔진에 에너지를 제공하게 되죠. 엔진에 따라 연료 계통, 시스템 구성은 차이가 있지만 연소실에 연료를 공급하고 공기량에 따라 연료량 공급을 ..

지난 포스팅에 이어 엔진 윤활 시스템을 조금 더 디테일하게 정리해보겠습니다. 윤활 시스템의 구성 요소 그리고 윤활유에 대해 알아봅시다. 엔진 윤활 시스템의 구성 요소 엔진 윤활 시스템의 구성 요소는 오일 섬프(Oil sump), 오일 펌프(Oil pump), 오일 필터(Filter), 스트레이너(Strainer), 오일 쿨러(Cooler), 압력 게이지 및 표시등(Pressure gauge, Pressure Indicating light) 등이 있습니다. 오일 팬/섬프(Oil Pan/Sump)는 그릇과 비슷한 모양으로 엔진 하부에 위치하여 엔진이 작동하지 않을 때 압력/중력에 의해 윤활유를 모아 저장하는 역할을 합니다. 일종의 저장 탱크로 볼 수 있으며 윤활유를 저장해뒀다가 다시 엔진 내부로 보내 순환을..

자동차 엔진은 수많은 부품으로 구성되어 있으며 각각의 부품들이 동작하여 움직입니다. 엔진이 동작하면서 각 금속 부품들이 결합되는 곳에서는 마찰 등에 의해 열이 발생하고 부품 마모가 일어나는데, 이는 엔진 고장과 동력 손실의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 상황을 방지하기 위해 엔진에서는 윤활 시스템을 구성하여 마찰과 마모를 최소화 하는데, 이번 포스팅에서는 이 윤활 시스템에 대해 알아보겠습니다. 엔진 윤활 시스템의 작동원리와 목적 엔진 윤활 시스템은 엔진 부품 사이의 마찰을 최소화하고 움직임을 보다 부드럽게 하기 위해 엔진 구성 요소에 기름이나 그리스와 같은 윤활 오일을 주입하는 시스템입니다. 윤활 시스템은 엔진 하부에 위치한 오일 펌프가 윤활유에 동력을 불어넣어 각 부품에 오일이 순환하며 분배하는 방식..

이전 포스팅에서 언급했던 것처럼 대부분의 자동차 엔진의 냉각 방식은 수냉식입니다. 오늘은 이 수냉식 시스템에 대해 보다 자세히 알아보겠습니다 수냉식 시스템의 종류 수냉식 시스템은 크게 네 가지로 구분할 수 있습니다만, 대부분의 자동차 엔진에서는 Force Circulation Water Cooling System을 사용합니다. 그래도 각각의 시스템이 어떤 방식인지는 참고삼아 알아보도록 합시다. 1) Non-Return Water Cooling System: 물로 엔진을 냉각 후 배출하는, 냉각수를 소모하는 단순한 시스템입니다. 냉각수는 저장 탱크에서 엔진 실린더로 직접 공급 되고, 엔진을 식힌 뒤 뜨거워진 물은 냉각하여 재사용 하지 않고 그대로 외부로 배출하여 버리는 방식인데, 이 시스템은 충분한 물을 ..

이번 포스팅에서는 자동차 엔진의 열을 관리하는 냉각 시스템에 대해 알아보겠습니다 엔진에 냉각 시스템이 필요한 이유 엔진 냉각 시스템이 필요한 이유는 크게 세 가지로 볼 수 있습니다. (1) 엔진을 냉각하여 발생하는 과도한 열을 제거하고 (2)엔진이 작동할 수 있는 작동 온도를 최대한 빨리 도달하게 합니다. (3) 마지막으로 엔진이 가장 효율적으로 작동할 수 있는 온도를 유지합니다. 엔진 실린더에서 발생하는 연소 가스의 온도는 약 1500~2000°C 정도의 고온이며, 이는 실린더 바디와 엔진 헤드 소재의 녹는점보다 높은 수치입니다. (녹는점이 가장 높은 금속인 백금은 1750°C, 철은 1530°C, 알루미늄은 657°C 수준) 따라서 이 열을 방치하면 부품의 손상은 물론이며 엔진의 고장 원인이 될 수 ..