왕복엔진 구성품 종류와 그 역할에 대해 서술하시오

소개글

왕복엔진 구성품 종류와 그 역할에 대해 서술하시오에 대한 보고서 자료입니다.

목차

■ 서 론 ················································ 1

■ 본 론 ················································ 1

■ 결 론 ················································ 1

■ 참고자료 ················································ 1

본문내용

다. 피스톤은 대체로 저속회전에 사용되는 것은 주철로 만들고, 고속기관에서는 Y합금(알루미늄합금) ·실루민 등의 경합금으로 만든다.
- 실린더
이제 실린더에 대하여 알아보겠다. 내연기관·증기기관·펌프 따위에서 피스톤이 왕복운동을 하는 부분으로 기통이라고도 한다. 자동차의 동력으로서 쓰이는 가솔린기관이나 디젤기관에서는 실린더 안에 연료를 공기와 함께 뿜어 넣고 점화·폭발시켜, 그 폭발력으로 피스톤을 움직인다.
증기기관에서는 실린더 내에 증기를 뿜어 넣고 그 압력으로 피스톤을 움직인다. 소출력 일 때는 실린더 1개를 사용하지만, 출력을 높이기 위해서는 4개 또는 6개로 그 수를 늘리는 경우가 많다.
피스톤의 왕복운동으로 생기는 진동을 방지하기 위하여 실린더를 여러 가지 모양으로 배치한다. 예를 들면, 실린더를 1열로 4개 늘어놓은 것은 4실린더 직렬형이라고 한다. 이 밖에 실린더를 V형·X형·H형으로 늘어놓은 것 등 여러 가지가 있다. 실린더는 내열·내식성이 요구되며 보통 특수주철로 만든다. 소형 가솔린기관은 알루미늄합금으로 만든다. 내연기관과 같이 고열이 되는 것은 냉각을 위해 실린더를 2중으로 하여 그 사이에 물을 흘려보내거나 실린더에 많은 핀(fin)을 달아 표면적을 늘려서 공기로 냉각한다.
실린더의 내면은 마모를 방지하기 위한 구조로 만들어져 있다. 실린더의 윗부분에는 실린더 헤드를 장치하고, 연료·공기·배기(排氣)의 출입구 따위를 설치한다.
- 밸브
이번엔 밸브에 대하여 알아본다. 밸브엔 흡입밸브와 배기밸브가 있는데, 작동원리와 내연기관에 대하여 보겠다. 내연기관은 가솔린기관이라고도 하며, 작동방식에 따라 4행정(사이클) 기관과 2행정 기관이 있다. 4행정 기관의 작동방식은 프랑스 드로샤가 1862년에 원리를 제안하고, 1876년 독일 오토가 처음으로 실용 엔진을 제작하였다. 4행정 기관의 작동원리는 2회전·4행정으로 이루어져 있다.
즉, ① 흡입행정/피스톤이 하강하면서 연료와 공기의 혼합기를 기화기를 통하여 흡입한다(흡입밸브 열림, 배기밸브 닫힘). ② 압축행정/피스톤이 올라가면서 흡입된 혼합기를 압축한다(흡입밸브·배기밸브 모두 닫힘). ③ 팽창행정/압축된 혼합기에 전기불꽃으로 점화·폭발시켜 그 가스의 압력으로 피스톤이 내려가면서 동력을 발생시킨다(흡입밸브·배기밸브 모두 닫힘). ④ 배기행정/피스톤이 올라감으로써 연소 가스가 배출된다(흡입밸브 닫힘, 배기밸브 열림).
2행정 기관의 작동원리는 1880년 영국의 D.클라크가 고안하였는데, 1회전마다 폭발하는 기관이다. 2행정(크랭크케이스 압축식)은 피스톤이 올라갈 때 흡입구에서 크랭크케이스 안으로 흡입하고, 피스톤이 내려갈 때 이것을 압축하여 배기구가 열리는 동시에 실린더 속으로 보낸다.
구조는 공랭식도 있으나 보통 수랭식을 많이 쓴다. 본체는 동력을 발생시키는 부분으로, 실린더·피스톤·연결봉·크랭크축·캠축 ·흡배기 밸브 기구·플라이휠 등으로 되어 있다.
연료장치 가운데 기화기(카뷰레터)는 가솔린엔진에만 있는 장치이며, 가솔린과 공기를 적당한 비율로 혼합시켜 실린더에 보낸다. 기화기의 스로틀밸브는 개폐에 의해 흡입되는 혼합기의 양을 조절하여 출력을 조정한다. 최근에는 기화기가 없이 연료분사기를 이용하여 공기의 흐름 중에 분사하여 혼합기를 얻거나, 각 실린더 내에 연료를 분사하는 방식이 연비나 배기가스 등의 이유로 많이 사용된다. 이 밖에 연료펌프, 공기청정기, 흡기 다기관 등이 있다.
점화장치는 실린더에 흡입된 혼합기를 점화시키는 장치로, 축전지·감응코일·단속기·배전기·점화플러그·축전기 등으로 되어 있다. 축전지 대신에 자석을 이용한 발전기를 사용하는 것도 있다. 윤활장치는 피스톤이나 각 베어링 부분에 윤활유를 보내는 장치로서, 오일펌프 · 오일 청정기 · 오일 팬 등으로 되어 있다.
냉각장치는 엔진이 과열하지 않도록 온도를 적당히 유지하기 위한 것으로, 공랭식과 수랭식이 있다. 공랭식에는 냉각용 핀을 장치한 것이 많고, 수랭식에는 물 펌프·라디에이터(방열기)·팬·온도조절기 등이 있다.
2행정 기관은 작고 가벼우며 큰 출력을 낼 수 있고, 흡배기 밸브가 없으므로 구조도 간단하다. 또 1회전마다 폭발하므로 회전이 원활한 장점도 있다. 그러나 흡입의 배기작용이 완전하지 못하기 때문에 배기 때 혼합가스의 일부가 배기가스와 함께 배출되므로, 연료소모가 많아서 대형기관에는 쓰이지 않는다.
이 엔진은 다른 기관에 견줘 중량·용적당 출력이 비교적 크고, 운전과 관리가 쉽기 때문에 오토바이·자동차·비행기·모터보트 등의 교통기관용 원동기 외에 경운기·소방 펌프·발전기 등에도 널리 사용된다. 모형비행기용의 1마력(hp) 이하의 것을 비롯하여 비행기용의 3,500 마력 정도의 것까지 여러 가지가 있다.
- 보기부
이제 보기부를 보면, 엔진의 보기부(Accessory section)는 보기 장비, 예를 들면 연료 압력 펌프, 연료 분사 펌프, 진공펌프, 오일 펌프, 회전계 발전기, 전기 발전기, 마그네토, 시동기, 과급기, 조종밸브, 오일여과망, 유압 펌프, 기타 장비가 장착되는 장착 패드(Mounting pads)가 있다. 보기 하우징의 구조와 위치에 관계없이 보기 하우징은 엔진 동력에 의해 작동하는 보기들을 구동시키기 위한 기어를 지지하고 포함하는 것이다.
- 프로펠러 감속기어
마지막으로 프로펠러 감속기어에 대하여 보겠다. 이것의 목적은 엔진이 최대 출력을 내기 위하여 고 rpm으로 회전하는 동안 엔진의 출력을 흡수하여 가장 효율적인 속도로 프로펠러를 회전하게 하는 것이다. 엔진의 출력은 엔진의 rpm에 직접적으로 비례한다. 즉 3000rpm 때의 엔진 출력은 1500rpm 때의 엔진 출력의 2배가 된다.
3.결론
왕복엔진의 구성품 으로서는 크랭크케이스, 베어링, 크랭크 축, 커넥팅 로드, 피스톤, 실린더, 밸브, 보기부, 프로펠러 감속기어 등이 있으며 각각의 구조와 특징에 대해 알게 되었다.
4.참고자료
항공정비사 워너비 http://cafe.naver.com/airmanwannabe
김진우, 『항공 산업기사 필기』, 일진사, 2015, P.170 ~ 172
노명수, 『항공기 왕복엔진』, 성안당, P.170 ~ 175

키워드

왕복엔진 구성품,   크랭크케이스,   (crankcase)