자동차의 역사 구조 및 엔진 미래의 자동차

소개글

자동차의 역사 구조 및 엔진 미래의 자동차에 대한 보고서 자료입니다.

목차

* 자동차의 역사
* 자동차의 구조 및 엔진
* 미래의 자동차들.
1. HEV에 대하여
2. 전기 자동차
3. 태양열 자동차
4. 수소 자동차
* 자동차에 대한 최종 전망
* 참고 서적

본문내용

취급이 쉽다.
㉥배기 가스 재순환 특성으로 질소 산화물의 배출이 적다.
☞ 단점
㉠배기 행정이 4행정 사이클 기관에 비해 ½밖에 되지 않기 때문에 배기가 불완전하다.
㉡유효 행정이 짧아 흡입 효율이 저하된다.
㉢소기 및 배기 구멍이 열려 있는 시간이 길어 평균 유효 압력 및 효율이 저하된다.
㉣구멍으로 소기하는 경우 피스톤이 소손되기 쉽다.
㉤실린더 벽에 구멍이 있기 때문에 피스톤 링의 소손 및 마멸이 된다.
㉥저속 운전이 어려우며, 역화가 발생된다.
㉦흡배기가 불완전하여 열손실이 크며, 탄화수소의 배출이 많다.
㉧연료 및 윤활유의 소비율이 크다.
4행정 4사이클 엔진: 흡입,압축,폭발,배기의 4행정이 각각 독립된 행정으로 작동되며 크랭크축 2회전에 4가지 전 행정을 완료하는 엔진
[4행정 4사이클 엔진]
①흡입행정
흡입 행정은 사이클의 맨 처음 행정이다. 흡입 밸브는 열리고 배기 밸브는 닫혀 있고 피스톤이 상사점에서 하사점으로 내려가며, 실린더 내의 부압 (부분진공)에 의해서 혼합기를 실린더에 흡입한다. 흡입밸브는 상사점 전 약 10°정도에서 열려 하사점 후 45°정도에 닫힌다. 피스톤은 1행정을 완료하며, 크랭크 축은 180°회전을 한다.
②압축행정
압축행정은 흡배기 밸브는 모두 닫혀 있고, 피스톤이 하사점에서 상사점으로 올라가는 행정으로서 혼합기를 연소실에 압축한다. 피스톤은 2행정을 완료하며, 크랭크 축은 360°회전을 하여 1회전하게 된다.
③폭발행정(동력행정)
폭발행정은 흡배기 밸브가 모두 닫혀 있고, 혼합기에 점화연소되면서 실린더 내의 압력이 상승한다. 이 때의 압력으로 피스톤은 상사점에서 하사점으로 내려가며, 피스톤 헤드에 가해진 힘은 커넥팅 로드를 통하여 크랭크 축에 전달되어 회전한다. 그리고 피스톤은 3행정을 완료하며, 크랭크축은 540°회전을 한다. 최대 폭발 압력은 폭발(동력) 행정에서 상사점 후 10-15°지점에서 발생하여야 최대 출력을 얻을 수 있다.
④배기행정
배기행정은 흡입 밸브는 닫혀 있고 배기 밸브는 열린다. 피스톤은 하사점에서 상사점으로 올라가면서 연소 가스를 배출한다. 피스톤은 4행정을 완료하며, 크랭크 축은 720°회전합니다. 배기 가스의 온도는 600-700℃이다.
⑤4행정 사이클 기관의 장점 및 단점
☞ 장점
㉠각 행정이 완전히 구분되어 있기 때문에 불확실한 곳이 없다,
㉡흡입행정에서의 냉각효과로 인하여 각 부분의 열적 부하가 적다.
㉢저속에서 고속으로의 넓은 범위의 회전속도 변화가 가능하다
㉣흡입행정의 기간이 길어 체적 효율이 높다.
㉤블로바이(blow-by:압축 가스 샘) 현상이 적어 연료 소비율이 적다.
㉥기동이 쉽고 불안전한 연소에 의한 실화가 발생되지 않는다.
☞단점
㉠밸브 기구가 복잡하고 이에 대한 정비가 필요하다.
㉡밸브 기구의 부품수가 많아 충격이나 기계적 소음이 크다.
㉢폴발 횟수가 적어 실린더 수가 적을 경우 운전이 곤란하다.
㉣가격이 비싸고 마력당 중량이 무겁다.
㉤크랭크 축 2회전에 1회의 폭발행정을 하므로 회전력의 변동이 크다.
㉥탄화수소(HC)의 배출은 적으나 질소산화물(NOｘ)의 배출이 많다.
*엔진의 구성
(여기에서는 여러가지 종류별 엔진중 가장 널리 사용되는 4사이클 OHV (오버헤드 밸브식)엔진에 관하여 설명하겠습니다.)
실린더블럭(cylinder block)
엔진 본체로 실린더 와 물통로 ,윤활유통로, 크랭크축 축받이(crankshaft saddle)등으로 되어있고 강도를 높이기위한 리브가 설치되어 있다. 겨울의 동파를 대비한 안전핀이 설치돼 있고 재질로는 주철이나 알미늄등으로 제작된다. 실린더 부위에 라이너(Liner) 혹은 슬리브가 내부에 삽입되어 있다.
실린더 헤드(Head)
실린더 본체위에 얹혀있는 뚜껑부위로 각종밸브가 설치되고 상부에 로커암과 로커암축이 설치되어 있다.
크랭크축(crank shaft): 실린더 블록의 새들(saddle)에 설치되어 엔진의 회전력을 프라이 휠에 전달하고 축적된 힘으로 다른 실린더의 연소를 이루게 한다. 각 실린더의 폭발 행정에서 얻어진 피스톤의 왕복 직선 운동을 커넥팅 로드의 운동을 통하여 회전 운동으로 비꾸어 주는 중심 축이다.
(그림 설명:크랭크 핀 - 커넥팅로드와 연결되어 피스톤의 압력을 받는 부분
크랭크 저널 - 크랭크 축의 하중을 지지하며, 크랭크 케이스에 설치되는 부분
평행추 - 크랭크 축의 정적 및 동적 평형을 유지하는 부분)
(피스톤이 커넥팅로드로 크랭크 핀에 연결 되어 있다.)
※커넥팅 로드 : 피스톤과 크랭크 축을 연결하여 피스톤의 왕복 운동을 크랭크 축의 회전 운동으로 변환시켜 주는 연결봉으로서 피스톤이 받은 폭발력을 크랭크 축에 전달하고 흡입압축 및 배기행정에서는 크랭크 축의 운동을 피스톤에 전한다.
오일팬(oil pan)
오일팬은 기관 오일의 저장과 냉각 작용을 하는 부품이며, 재질은 주로 강철이나 최근에는 알루미늄제도 사용하며 여기에는 냉각 핀이 설치되어 오일의 냉각을 돕고 또 보강의 역할도 한다. 또 오일 팬에는 섬프(sump)를 두어 기관이 기울어졌을 때에도 오일이 충분히 고여 있게 하며 오일 펌프 흡입구인 스트레이너가 들어 있다. 칸막이 판은 자동차가 급정지하였을 때 오일이 급격히 이동되어 오일 부족 현상이 발생되는 것을 방지한다.
피스톤과 피스톤링
-피스톤 : 실린더내를 12-13m/s 정도의 속도로 왕복 운동하며 혼합기의 폭발 압력으로부터 받은 동력을 커넥팅 로드에 전달하여 크랭크 축에 회전력을 발생시키고 흡입압축 및 배기 행정에서는 크랭크 축으로부터 동력을 받아 각각의 작용을 한다.
-피스톤 링 : 피스톤 링은적당한 탄성을 갖게 하기 위하여 그 일부를 절단하여서 개방시킨 구조로 피스톤의 링 홈에 끼워지며, 일반적으로 2~3개의 압축 링과 1~2개의 오일링을 사용하고 2개의 오일 링을 사용할 경우에는 1개는 피스톤 스커트부에 설치된다.
▶압축링 : 피스톤 헤드의 가까운 쪽에 2-3개가 설치되며, 기능은 피스톤과 실린더 벽 사이의 간격을 유지하고 동시에 오일을 긁어 내리는 작용을 한다.
▶오일링 ; 압축링 키에 1-2개가 설치되며 기능은 실린더벽에 뿌려지는 엔 진오일이 연소되지 않도록 과잉의 오일을 아래로

키워드

자동차의 역사 ,   자동차의 구조 및 엔진,   미래의 자동차,   전기 자동차,   태양열 자동차,   수소 자동차,   자동차에 대한 최종 전망