호스트 공장 피스톤

엔진은 전문 분야에서 내연 기관이라고 부를 수 있는 통칭이다. 연료에 따라 크게 가솔린 엔진과 디젤 엔진으로 나눌 수 있습니다.

우리는 그림으로 시작할 수 있습니다. 엔진의 주요 작동 부품은 연료 노즐이다. 연료 노즐은 일반적으로 매니 폴드를 사용하여 분사되는 차량의 흡기 매니 폴드에 설치되며 연료는 스프레이를 통해 공기와 혼합됩니다. 캠 샤프트, 캠 축은 공기가 실린더를 드나들 수 있도록 밸브의 개폐를 제어합니다. 로커 암은 캠 샤프트와 밸브 사이의 연결 부품입니다. 공기가 실린더에 들어가거나 실린더에서 배출될 수 있도록 밸브는 흡기 및 배기 매니 폴드의 열기 및 닫기를 제어합니다.

전체적으로 실린더라고 하며 실린더의 수나 구조는 L4, V6, L6, V8 등과 같은 호스트 공장의 설계에 따라 달라집니다. 숫자는 실린더 수를 나타내고 L 또는 V 는 직선 또는 V 형 실린더 배열을 나타냅니다.

피스톤, 피스톤 상하 운동 작업, 커넥팅로드와 크랭크축은 피스톤 직선 운동의 힘을 회전력으로 변환합니다. 피스톤은 커넥팅로드를 통해 크랭크 샤프트에 연결되며 크랭크 샤프트는 엔진 동력 출력의 주요 부품입니다. 크랭크축은 엔진의 모든 피스톤에 연결되어 있어 모든 피스톤에서 발생하는 작업이 크랭크축으로 전달됩니다.

스파크 플러그, 스파크 플러그는 혼합물에 불을 붙이는 부품이다. 문장 (WHO) 는 주로 4 행정 엔진에 대해 논의하고 있지만, 아래 2 행정 엔진은 계속 이야기할 것이며, 아래 주 대부분은 4 행정 엔진을 기초로 한다.

흡기, 만약 매니 폴드가 분사하는 엔진이라면, 흡기 스트로크는 흡기 매니 폴드의 혼합물을 실린더로 흡입하는 것이다. 캠 축은 흡기 밸브를 열 수 있습니다 (캠은 로커 암에 작용하고, 로커 암은 밸브에 작용하며, 스프링은 압축됩니다. 캠 축이 로커 암을 떠난 후 스프링으로 인해 밸브가 닫힙니다.) 흡기 밸브가 열리면 피스톤이 아래로 움직이고 혼합물이 실린더로 들어갑니다.

압축: 흡기 스트로크 후 피스톤이 하점점에 도달하고 압축 중 흡기 밸브나 배기문이 열리지 않습니다. 이때 피스톤이 올라가고 실린더 안의 혼합가스가 압축됩니다.

작업 (작업), 압축 스트로크가 끝나면 피스톤이 정지점에 도달하고 점화 플러그가 화장되어 혼합물에 불을 붙이고 화염이 서서히 흩어지고 피스톤이 팽창하는 혼합물에 의해 다시 밀립니다.

배기: 피스톤이 작동행정 후 하점점에 도달하면 연소 후 배기가스를 실린더에서 배출해야 합니다. 이것은 배기 스트로크입니다. 이때 캠 축은 스윙 암을 밀고, 배기문을 열고, 피스톤을 위로 움직이며, 연소된 배기가스를 배기문을 통해 실린더를 밀어낸다.

물론, 위의 모든 획은 아트킨슨 순환과 밀러 순환을 제외한 바리톤 순환을 기반으로 한다.

가솔린 엔진과 디젤 엔진의 주요 차이점은 디젤 엔진이 압축 스트로크가 끝난 후에만 연료를 실린더에 분사한다는 것입니다. 가솔린은 일정한 폭발 방지 성능을 가지고 있습니다. 예를 들어, 92# 과 95# 는 휘발유 방폭 기준을 측정하는 라벨이며 디젤기관은 다르다.

디젤 엔진과 가솔린 엔진의 차이점은 디젤 엔진의 흡기 스트로크는 공기만 실린더에 들어가고 휘발유는 섞이지 않는다는 것이다. 그런 다음 피스톤이 휘발유 엔진처럼 압축 스트로크를 돌진했고, 휘발유 엔진의 스파크가 윤활기로 바뀌었다. 압축할 때 항아리에 연료가 없기 때문에 압축비는 휘발유 엔진보다 높을 수 있습니다. 예를 들면 15: 1 (보통 휘발유 엔진은 일반적으로 10: 1 정도입니다. 물론이죠.

압축률이 높다는 것은 더 높은 압력과 온도를 의미한다. 압력과 온도가 높아짐에 따라 압축 스트로크 말기의 공기가 매우 뜨거워졌다. 디젤이 분사될 때 불이 붙고, 뒤이어 작동행정과 배기 스트로크가 휘발유 엔진과 일치한다. (윌리엄 셰익스피어, 디젤, 디젤, 디젤, 디젤, 디젤, 디젤명언)

압축비는 연비 경제성과 직접적인 관련이 있다. 이론적으로 압축비가 높을수록 연료 효율이 높아진다. 따라서 압축비가 높은 디젤 엔진은 이론적으로 휘발유 엔진보다 연료 경제성이 더 좋다.

또한 압축비가 높은 디젤 엔진의 장점이 있습니다. 디젤기관을 개조하고 싶을 때, 예를 들어 더 큰 터빈과 증압기를 교체하는 것과 같이, 당신이 걱정해야 할 유일한 것은 기계적 강도이다. 그러나 가솔린 엔진의 경우 압축비가 15: 1 이면 점화 플러그가 점화되기 전에 혼합물이 연소되기 시작하여 폭진, 흔들림 등의 문제가 발생할 수 있으며 디젤 엔진은 압축 공기일 뿐이므로 이런 상황은 발생하지 않습니다.

회전자 엔진은 피스톤 엔진과 다른 엔진 형태이며, 독일인 왕켈이 발명한 것이기 때문에 회전자 엔진을 왕켈 엔진이라고도 합니다.

그림에서 볼 수 있듯이 회전자 엔진 중간에 구멍이 있고 안에는 삼각형의 회전자가 있습니다. 회전자 엔진의 구조는 상당히 간단하다. 앞벽, 회전자 실, 중측벽, 회전자 실, 뒷벽으로 구성되어 있다. (일반 회전자 엔진은 두 개의 회전자 실로 구성되어 있기 때문에 두 개의 실린더로 해석될 수 있다.)

그중 가장 유명한 것은 마자다의 65438+3B 회전자 엔진으로 유명한 RX7, RX8 등의 차종에 쓰인다. 다음은 65438+3B 엔진을 예로 들어 회전자 엔진을 소개합니다.

로터는 피스톤 엔진 피스톤과 같습니다. 편심 축은 피스톤 엔진의 크랭크축에 해당하며, 두 개의 회전자를 연결하여 편심 축을 중심으로 회전하여 동력을 출력합니다.

회전자 실에서 회전자 엔진의 작동 과정을 명확하게 볼 수 있다. 마찬가지로 회전자 엔진도 4 행정 엔진이다. 회전자 실 측면에 공기 흡입구가 있습니다. 회전자가 회전하고 쓸어버리면 공기를 흡입하기 위한 진공이 생깁니다. 회전자 양쪽에 흡입구, 즉 앞뒤 벽과 중간 측벽이 있어 공기가 양쪽에서 동시에 들어온다는 점에 유의해야 한다.

측면에서 볼 수 있듯이 회전자 실 측면에는 두 개의 원형 구멍이 있어 스파크가 설치되는 위치입니다. 회전자가 회전할 때 연소실이 길어서 혼합기의 연소 속도를 더해야 하기 때문에 스파크 두 개를 사용했습니다. 회전자가 회전하면서 연소 후의 배기가스가 배기구에서 배출되어 이미 네 개의 스트로크를 완성했다.

회전자 실내의 여러 단계에서 순환이 동시에 발생한다는 점을 알아야 합니다 (회전자는 세 면이 있고 세 면은 동시에 다른 스트로크에 있음). 또한 첫 번째 회전자와 180 도 차이가 나는 회전자가 있으며, 두 회전자 캐비티에 있는 회전자는 반대 상태입니다 (편심 축에서 볼 수 있음). 이렇게 하면 축의 균형도 회전할 때 균형을 이룬다. 두 회전자가 반대 상태에 있는 경우 두 회전자의 차이 180 도로 인해 편심 축 앞뒤에 피치 모멘트가 있습니다. 편심축은 수시로 회전하고 있고 축에 수직인 힘은 균형이 맞기 때문에 엔진의 진동은 작고 부드럽습니다.

그림에서 볼 수 있듯이, 위에서 언급한 구멍 외에 회전자강 안에 또 하나의 유공이 있다. 이렇게 하는 이유는 여기에서 기름을 주입하여 각종 밀봉을 윤활하기 때문이다. 피스톤 엔진은 피스톤 아래에 윤활 피스톤 링을 분사할 수 있고, 회전자 엔진은 구조상의 이유로 윤활유가 필요합니다. 오일 펌프는 각 노즐에 연결됩니다. 본질적으로 오일 펌프는 액셀러레이터에 의해 제어된다. 운전자가 액셀러레이터를 밟자마자 오일 펌프가 안쪽으로 분사되기 시작하므로 회전자 엔진은 설계상 기름을 태워야 한다.

회전자 엔진의 또 다른 도전은 밀봉 문제이며, 각 챔버 사이의 밀봉을 확보해야 좋은 효율을 얻을 수 있다. 밀봉의 목적을 달성하기 위해 회전자 엔진에는 가장자리 밀봉과 다이아몬드 밀봉이 있을 것이다. 마름모꼴 밀봉은 삼각형 회전자의 맨 위에 설치되며, 스프링에 의해 눌려 언제든지 회전자의 내벽에 맞물릴 수 있도록 하고, 동시에 회전자를 회전할 때 밀봉을 유지할 수 있도록 모서리 밀봉을 통해 고정된다. (윌리엄 셰익스피어, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자) 가장자리 밀봉도 마찬가지입니다. 스프링을 통해 회전자강 내부에 단단히 붙어 있습니다. 마지막으로 오일 링도 밀봉을 유지하기 위해 스프링이 필요합니다.

동시에 회전자에는 다른 드릴이 있을 것이다. 회전자가 제조될 때, 엔지니어는 회전자를 균형기계에 올려놓고, 그러면 우리는 회전자의 불균형을 볼 수 있고, 지시에 따라 더욱 균형을 잡게 하기 때문에 각 회전자는 서로 다른 드릴을 가질 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자) 회전자 면의 재료 일부를 절단하여 회전자 변위의 가공 슬롯을 늘립니다.

첫째, 회전자 엔진의 부품이 매우 적고 설계가 간단하기 때문에 신뢰성이 더 강하다.

둘째, 회전자 엔진은 왕복 운동이 없고 모든 운동은 회전한다. 왕복동 엔진의 단점 중 하나는 왕복동 부품이 있다는 것이다. 왕복동 조립품이 고속으로 회전할 때, 회전속도가 너무 높아서 밸브가 닫힐 때 캠의 움직임을 따라가지 못해 엔진 효율이 떨어지고, 배출이 불량하거나, 심지어 엔진이 손상되는 반면, 회전자 엔진은 왕복동 부품이 없기 때문에 높은 회전 속도를 얻을 수 있습니다.

셋째, 동력 출력은 안정적입니다. 편심 축이 한 번 회전할 때마다 회전자마다 작업 스트로크가 있기 때문입니다 (피스톤 엔진이 두 바퀴 회전해야 작업 스트로크가 하나 있음).

넷째, 구조가 치밀하다. 불필요한 부품을 많이 생략하고 왕복 운동이 없기 때문에 회전자 엔진의 부피가 상당히 촘촘하다. 이렇게 하면 매우 작고 가벼운 상황에서 고전력을 출력하여 엔진 레이아웃에 더 많은 공간을 만들 수 있습니다.

우선, 설계 문제로 인해 회전자 엔진의 열효율이 낮다. 동시에 압축비가 낮은 것도 회전자 엔진의 문제이며, 이는 회전자 엔진의 연소실 모양에 의해 결정된다. 점화 플러그가 혼합물에 불을 붙인 후 회전자가 회전하고 화염이 연소되기 시작하지만 연소실의 모양이 점점 커지고 전파 거리가 길어진다. 동시에, 모든 석유와 가스를 완전히 태워야 한다. 연소실이 확대됨에 따라 모든 혼합물에 불을 붙이는 것이 더욱 어려워질 것이다. 그런 다음 배기구가 열리면 완전히 연소되지 않은 혼합물이 엔진 밖으로 직접 배출되는 것도 회전자 엔진의 배기가스가 화염을 뿜어내는 것을 자주 볼 수 있는 이유다. 이는 작업 스트로크에서 모든 연료가 완전히 연소될 수 없기 때문에 열효율이 낮고, 연료 경제가 좋지 않으며, 배출이 부족하기 때문이다.

둘째, 밀봉 문제. 각 챔버에는 서로 다른 스트로크가 있기 때문에 가스가 챔버를 자유롭게 여행 할 수 있다고 기대하지 않으며 각 스트로크는 의미가 없어집니다. 따라서 회전자를 밀봉하기 위해 다이아몬드 씰, 오일 링 및 에지 씰이 있습니다. 가스 채널링을 방지합니다. 그러나 어려운 점은 회전자강의 한쪽은 공기를 흡입하고, 다른 쪽은 일을 하고, 작업 스트로크의 온도는 흡입 온도보다 높아서 온도차가 크고, 위치에 따라 금속 팽창이 다르고, 밀봉 성능을 유지하기가 매우 어렵다는 점이다. 따라서 일정한 누출 현상이 발생할 수 있다.

셋째, 배출이 나쁘다. 위에서 설명한 바와 같이 회전자 엔진은 연소할 때 회전자 구멍에 일정량의 오일을 주입하여 각 측면에 윤활을 밀봉하고 마모를 방지하므로 차주는 정기적으로 오일을 점검하고 오일을 추가하여 오일이 정상 수준인지 확인해야 합니다. 엔진오일이 연소에 관여할 때 배출이 나빠질 수 있다.

넷째, 연료 경제가 열악하다. 회전자 엔진과 전통적인 피스톤 엔진을 비교해 보면 회전자 엔진의 연료 경제성이 정말 나쁘고 동력도 크게 향상되지 않았다는 것을 알 수 있다. 마즈다 RX-8 의 엔진을 예로 들어 보겠습니다. 100km 평균 연료 소비 12.8L 이지만 엔진 출력은 235 에 불과합니다. 메르세데스-벤츠 A45 AMG2.0T 엔진 38 1 마력, 100km 연료 소비량 약 12. 1 1L, 회전자 엔진 연료 소비가 얼마나 나쁜지 알 수 있습니다.

HEMI 는 약어입니다. 1900 년대 초에는 엔진 실린더의 상단이 평평했습니다. 이를 평평한 머리 디자인이라고 합니다. 이것은 부피가 작고 레버 헤드 면적이 큰 장점이 있다. HEMI 는 반구형 실린더 헤드의 이름이며, 이것이 Hemi 라는 이름의 유래이기도 하다. 그것은 표면적을 가장 작게 하고 내부 부피를 가장 크게 한다. 연소할 때 실린더 내부 표면에서 일을 하면 열이 손실되기 때문에 표면적이 작을수록 소비되는 열량이 적다. 연소로 인한 열량은 일을 하는 데 쓰인다. 손실되는 열이 많을수록 엔진의 전력은 낮아진다. 따라서 열 손실을 최소화하면 차량의 엔진 효율을 높이는 데 도움이 된다.

HEMI 의 목표는 열 손실을 줄이고 더 강하게 만드는 것입니다. 또한 헤미의 스파크는 반구 꼭대기에 놓아 엔진을 더 잘 태울 수 있다. 그러나 낮은 압축비는 HEMI 엔진의 단점이며, 높은 압축비는 효율적인 엔진의 필수 조건입니다. 따라서 엔지니어는 연소실 설계에 맞게 피스톤 상단을 반구형으로 개조했습니다. 그러나 이렇게 하면 피스톤이 더 무거워지고 크랭크축은 여분의 무게를 극복해야 런타임 시 추가 힘을 낼 수 있기 때문에 좋은 설계가 아닙니다. 따라서 기술이 발전함에 따라 엔지니어들은 HEMI 엔진의 설계를 지속적으로 개선하고 있습니다.

오늘날 HEMI 엔진 피스톤 상단의 곡선은 더욱 평평해졌다. 이렇게 하는 주된 이유는 스파크가 불을 붙인 후 불길이 점차 구석구석까지 번졌다는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 스파크, 스파크, 불꽃, 불꽃, 불꽃, 불꽃, 불꽃, 불꽃) 전통적인 HEMI 엔진의 경우 긴 전파 거리가 더 오래 걸리기 때문에 더 촘촘한 연소실은 연소 효과를 높일 수 있다.

현재 대부분의 자동차의 실린더 상단은 지붕형이다. 지붕 모양의 실린더 헤드는 한 실린더에 네 개의 밸브를 설치할 수 있는 삼각형처럼 옆면에서 보입니다. 생각해 보세요. HEMI 엔진의 실린더 헤드 상단이 반구형인 경우 4 개의 밸브를 배치하기가 더 어려울 수 있지만 지붕 모양의 설계는 훨씬 간단합니다. 4 개의 밸브를 2 행으로 나누면 4 개의 밸브 실린더가 더 나은 흡기 공기 흐름을 가질 수 있습니다. 지붕 설계의 또 다른 장점은 상단 캠 샤프트를 배치할 수 있다는 것입니다. HEMI 엔진은 퍼터를 사용하며, 퍼터 캠 샤프트의 설계는 더 많은 관성 문제를 극복해야 합니다.

현재 HEMI 엔진에는 두 개의 스파크가 있습니다. 하나의 스파크만 사용하면 엄격한 배출 요구 사항을 충족하기가 어렵기 때문에 두 개의 스파크가 두 개의 점화점을 가질 수 있으며, 한 점화점의 불꽃보다 더 빠르게 번져 연소 속도가 빨라질 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

일반적으로 HEMI 엔진의 주요 특징은 반구형 연소실이다.

2 행정 엔진과 4 행정 엔진의 주요 차이점은 2 행정 엔진의 크랭크축이 회전마다 한 번씩 점화되는 반면 4 행정 엔진의 크랭크축은 회전마다 한 번씩 점화된다는 것이다. 위에 따르면, 우리는 4 행정 엔진의 작동 원리를 알 수 있다. 2 행정 엔진의 경우 4 개의 스트로크를 결합하지만 피스톤은 한 번만 위아래로 움직입니다. 피스톤 업 링크, 즉 압축 스트로크는 중지 점에 도달하면 점화됩니다. 피스톤이 떨어지면 작업, 흡입, 배기가 이 단계에서 완성된다.

2 행정 엔진에는 밸브와 제어 밸브의 캠 축이 없습니다. 엔진에 구멍이 하나 있는데, 이는 흡기 배기문에 해당한다. 이 구멍은 피스톤에 의해 제어된다. 피스톤이 내려가면 배기구가 먼저 열리고 연소 후 가스가 배출됩니다. 피스톤이 계속 떨어지면 크랭크 케이스 내의 가스와 크랭크 케이스 내의 오일 및 가스 혼합물이 압축됩니다. 피스톤이 계속 떨어지면 공기 흡입구가 열리므로 오일-가스 혼합물이 실린더에 들어간 다음 피스톤이 상승하여 흡입된 오일-가스 혼합물을 위로 압축합니다. 피스톤이 상승하기 시작하면 아래쪽 크랭크 케이스의 압력이 작아지면서 크랭크 케이스 옆에 있는 작은 단방향 밸브가 열리고 오일 가스 혼합기가 아래쪽 크랭크 상자로 들어갑니다.

주목할 만하게도, 유입구와 유출구가 동시에 열릴 것이다. 엔지니어가 몇 가지 수단을 통해 가연성 가스가 직접 배기로 흐르는 것을 막았지만, 이것은 완전히 피할 수 없는 것이다. 한 가지 방법은 루프 청소이고, 또 다른 방법은 특수한 배기를 설계하여 압력을 발생시켜 돌려보내는 것이다. 일부 오일 및 가스 혼합물이 배기구에 도달하면 앞에서 연소한 가스가 팽창실에서 팽창한 다음 반등하여 연소되지 않은 가연성 오일 및 가스 혼합물을 실린더로 돌려보내 압축하여 연소합니다.

또한 2 행정 엔진의 크랭크 케이스에는 크랭크 샤프트와 커넥팅로드를 포함하는 오일 및 가스 혼합물이 있으며, 4 행정 엔진의 크랭크 케이스는 밀폐되어 오일로 가득 차 있어 윤활 효과가 더 좋기 때문에 4 행정 엔진의 수명이 더 길다. 2 행정 엔진의 크랭크 케이스는 오일 및 가스 혼합물로, 크랭크 케이스 내의 움직이는 부품을 윤활하기 위해 휘발유에 오일을 첨가해야 합니다. 엔진 추가는 2 행정 엔진의 배출이 나쁘다는 것을 의미하며, 이는 2 행정 엔진의 단점 중 하나이다.

엔진이나 내연기관은 인류의 진보를 촉진하는 가장 중요한 도구 중 하나이다. 이 도구에 대한 더 나은 이해는 우리가 이 세상과 당신의 자동차에 대해 더 많이 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 자세히 생각해 보면 내연 기관의 묘미를 발견할 수 있다. 이것은 엔진 과학 교육 시리즈의 첫 번째 편인데, 아마도 비교적 길어질 것이다. 여기 있는 친구들도 기계 원리를 좋아할 거예요. 하고 싶은 말이 있으면 아래에 메시지를 남겨도 되고, 교수는 일일이 듣고 개선해 줄 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 언어명언)

이 글은 자동차 작가 자동차의 집에서 온 것으로, 자동차의 집 입장을 대표하지 않는다.