자동차 관련 책 『엔진은 이렇게 되어 있다』
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2429065&cid=51389&categoryId=51389&expCategoryId=51389
'공부/자동차'에 해당되는 글 2건
- 2017.09.07 자동차 관련 책 『엔진은 이렇게 되어 있다』
- 2017.03.17 자동차
자동차 Automobile
● 내연기관 -연료의 연소가 기관의 내부에서 이루어져 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 기관.
● 외연기관 -외연기관은 열기관의 일종으로, 외부에 설치된 연소장치에서 연료를 연소시켜 얻은 열 에너지를 실린더 내부로 유입시켜 피스톤에 압력을 가하고 이를 통하여 기계적 에너지를 얻는 형태의 기관
외연기관의 원시적인 형태인 증기기관은 산업 혁명의 가장 중요한 원동력이 되었으며 증기선이나 증기기관차의 동력원으로 널리 쓰였고, 특히 철도에서는 내연기관이나 전기를 동력으로 하는 기관차가 발달하는 20세기 중후반까지는 증기기관차가 교통의 주력을 담당하고 있었다. 그러나 대규모의 설비가 필요한 기관의 특성상 점차 시간이 지남에 따라 소형화에 매우 유리한 내연기관에 대세를 내어주게 되었다. 하지만 현재도 기관을 소형화해야할 필요성이 낮고, 고출력과 고효율이 요구되는 대형 선박이나 발전설비 등에서는 효율성과 신뢰성이 우수한 증기터빈이 널리 쓰이고 있다.
● 패스트백 해치백 스테이션왜건 세단 스포츠카 GT 슈퍼카 4륜구동
● 실린더 - 내연기관·증기기관·펌프 따위에서 피스톤이 왕복운동을 하는 부분
● 서스펜션 -현가장치(Suspension)는 차축과 차체를 연결하여, 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다. 노면에서 받는 충격을 완화하는 섀시 스프링과 섀시스프링의 자유진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소오버 및 자동차가 옆으로 흔들리는 것을 방지하는 스태빌라이저(Stabilizer) 등으로 구성되어 있다.
참조 http://jeongmoock.wo.to/study/study_susp1.htm
● 슈퍼카 MR Mid Engine Rear Drive 미드십 방식의 엔진 ( 무거운 엔진을 차의 가운데 위치시켜 놓아 운전성 높임 )
● 일반적 자동차 FF Front Engine Front Drive
● 후륜구동 FR Front Engine Rear Drive 앞에서 발생한 동력을 샤프트를 통해 후륜으로 전달
● 4WD = 4 Wheel Drive = AWD =All Wheel Drive 사륜구동
● 샤프트 - 동력을 전달하거나 전달하는 부품을 끼워두는 기계요
● 경차 1000cc이하 소형차 1600cc이하 중형차 2000cc이하 대형차 2000cc이상
● 피스톤 - 유체(流體)의 압력을 받아 실린더 속을 왕복운동하는 원판형 또는 원통형의 부품
● 4행정 가솔린 기관의 기본동작은 흡입, 압축, 폭발, 배기행정으로 이루어진다. 흡입행정은 흡기벨브가 열리면서 혼합가스가 실린더 내에 들어온다. 압축행정에서는 흡기벨브가 닫히면서 피스톤이 혼합가스를 압축한다. 폭발행정에서는 점화플러그에서 불꽃이 튀면서 혼합가스가 폭발하여 피스톤을 민다. 배기행정에선 배기벨브가 열리면서 연소가스가 배기된다.
●기관의 성능을 표시하는 방식에는 마력(hp)과 토크(kgm)가 있다. 마력은 그 기관이 할 수 있는 일의 능률을 나타내고, 토크는 절대적인 회전력을 나타낸다. 따라서 마력은 자동차의 속도를 좌우하고, 토크는 가속력이나 등판능력과 관계가 있다. 마력이 커도 토크가 작으면 기관의 융통성이 낮고 끈질기지 못하기 때문에 혼잡한 시가지 등에서 사용하기가 어렵다. 보통의 자동차에서는 출력이나 토크가 모두 낮은 회전속도 범위에서 큰 쪽이 사용되기 때문에 최고출력·최대토크 모두 그것이 발생되는 회전속도(매분 회전수:rpm)를 병기한다.
●기관자동차에 사용되는 엔진은 내연기관이며, 이것은 작동방식에 따라 세 가지로 구분된다.
첫째는 2행정사이클 기관이다. 이것은 크랭크축의 1회전마다 폭발이 일어나서 비교적 출력이 크고 회전이 원활하기는 하나, 저속회전에서는 배기·흡기가 완전히 행해지지 않아 회전이 불안정하고 비교적 경제성이 낮은 점 등의 문제가 있다. 더욱이 대형 기관에는 맞지 않기 때문에 오늘날의 승용차에는 거의 사용되지 않는다. 그러나 2륜차에는 아직도 상당히 사용되며, 대형 디젤엔진에서도 2행정사이클 기관을 사용하고 있다.
둘째는 4행정사이클기관이다. 이것은 자동차용으로 가장 일반적인 것으로, 2회전마다 1회의 폭발이 일어나기 때문에 회전력의 균일을 기하고, 진동방지를 위해 2, 4, 6, 8, 12기통 등과 같이 실린더수를 늘려야 하나, 저속회전이 비교적 안정되고, 또 연료 경제면에서 2행정사이클 기관보다 유리하다.
보통 기관에서는 캠축을 실린더 블록 옆면의 낮은 쪽에 두고 긴 푸시 로드(push rod)로 로커 암(rocker arm)을 밀어서 밸브를 연다. 이 방식을 오버헤드 밸브식(overhead valve type:OHV)이라 한다. 이 방식은 기관이 고속회전을 하게 되면 푸시 로드의 관성 때문에 밸브의 개폐가 불확실하게 되어 매분 6000회전 이상은 무리이고, 배기량 1ℓ당 70hp 이상을 얻기도 어렵다.
따라서 캠축을 실린더 헤드에 설치하고 직접 캠축으로 밸브를 개폐하게 하는 것이 있는데, 이것을 오버헤드 캠축식(overhead camshaft type:OHC)이라고 한다. 오버헤드 캠축식은 구조가 복잡하여 가격이 비싸지고 정비하기도 어려우나, 기관의 회전속도를 올릴 수 있고 1ℓ당의 출력도 높일 수 있어 많이 사용되고 있다.
셋째는 로터리 기관(rotary engine)이다. 이것은 회전만으로 출력을 낼 수 있는 기관이며, 1951년경 독일의 F.방켈에 의해 원리가 완성되었으며, 독일의 NSU회사가 1960년경 공업화에 성공, 1963년부터 소형 스포츠카에 탑재하여 판매하였다. 그후 세계의 여러 제조회사가 NSU 방켈의 특허권하에 연구를 계속하고 있으며, 일본 마즈다 자동차 등이 자동차에 탑재하였다.
●사용연료에 따라 가솔린엔진·디젤엔진으로 나눈다. 승용차는 고성능이고 소음과 진동이 적은 가솔린엔진을 주로 사용하며, 트럭이나 버스에서는 디젤엔진을 주로 사용한다. 단, 승용차에서도 독일의 메르체데스 벤츠가 1936년부터 디젤엔진을 사용하고 있다. 저공해, 에너지 절약의 면에서 디젤 승용차의 보급이 진행되고 있으나, 승용차로서의 몇 가지 문제점은 있다.
●2015년 9월 폭스바겐 디젤 게이트
● EV - Electric Vehicle 전기자동차
전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시킨다
미래의 전기자동차 배터리는 그 가격을 낮추고 에너지 축전용량 및 사용가능기간을 연장시키는 것이 필요하다. 축전용량의 경우 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 공기 아연 전지를 통해 증가된 용량을 확보할 수 있을 것이다
전기자동차의 에너지 효율성은 전기에너지의 충전과 방전 효율에 따라 정해진다. 보통 한번 충전하였을 경우 충전량의 약 70%에서 85%의 전기에너지가 실제 사용이 가능하다. 또한 충전간에 약 9.5%정도의 에너지 손실이 일어난다. 보통의 전기자동차는 이 동력 소비의 대략 20%정도는 배터리 충전의 비효율성 때문이다. 휘발유자동차의 대부분의 에너지는 열로 발산되어 없어진다. 즉, 휘발유 자동차 엔진은 열효율성이 20%밖에 안 되기 때문에 효율성이 낮다. 따라서 전기자동차의 에너지 효율성은 휘발유자동차의 에너지 효율성보다 좋고, 심지어 하이브리드 자동차의 에너지 효율성보다 뛰어나다. 그러나 에너지원으로부터 바퀴 구동까지의 에너지 효율을 따져보면 꼭 그렇지도 않다. 전기자동차가 요하는 전기는 발전소에서 만들어지는데, 발전소의 발전효율은 40%가 넘지 않고, 송전시 손실되는 에너지도 많기 때문이다.
전기자동차가 사용하는 납축전지의 경우 주기적인 교체가 필요한다. 반면 니켈 수소 배터리의 수명은 보통 자동차의 수명과 같으며 도요타의 프리우스 전기자동차의 경우 300,000km를 배터리 교체 없이 주행할 수 있다고 한다.
●플러그인 하이브리드 자동차
기본은 하이브리드 자동차 이지만, 축전지 용량을 하이브리드 자동차와 전지 자동차의 중간 크기로 하고, 비상시에는 다시 충전해 두는 것으로 단거리는 전지 자동차로서 활용하는 형식이다. 가정 전원이 이용 가능하고 어디서도 충전 할 수 있다는 간편성을 염두에 둔 방식이다. 트럭에 비해 단거리 이용이 많은 승용차의 특성에 주목하여, 전동 주행을 단거리 이용으로 줄여서 전지 코스트를 줄인 가솔린 자동차와 전기 자동차의 하이브리드 방식이다.
●수소 연료전지 자동차
수소 연료 전지로 발전하고 전동기를 구동하는 타입으로 수소를 직접 연소하여 이용하는 수소자동차와는 에너지를 내는 방법이 다르다. 수소는 물에서 무한대로 생산 가능하여 지속 가능하다.
수소흡장합금 탱크나 고압수소 탱크를 탑재하므로 차량 내부 공간이 협소하고 무게는 증가한다.
수소연료 전지 자동차에 사용하는 백금 등에 의해 연료 전지 자체가 고가여서, 내연 수소 자동차 보다 취득 비용이 더 많이 든다. 주행시 CO2, NOx가 발생하지 않는다. 인프라 정비에 비용이 든다.
화학 반응을 이용하는 발전이므로, 이온 교환 수지의 마모에 의한 성능 저하를 피할 수 없으며, 몇 년마다 연료 전지를 교환해야한다.
● RV는 Recreational Vehicle의 줄임말로, 레저용 차량을 의미한다. SUV와 미니밴, 캠핑카, 크로스오버 차량등
● SUV는 Sport Utility Vehicle
● N기통 은 자동차내 실린더의 갯수에 따라 이름이 정해진다. 6기통은 실린더가 6개 있는것이고 형태에 따라 V6 F6등으로 부른다.
● 크랭크(Crank)- 회전 운동과 왕복 운동을 상호 변환해 주는 링크
● 모터스포츠는 환상(環狀)의 도로를 일정 거리 혹은 일정 시간동안 반복주행하는 형태로 진행된다. 이러한 형태의 레이싱이 진행되는 도로를 서킷이라고한다.
● 노킹-적절하지 않은 연료로 인해서 엔진 점화가 적절하지 않은 시점에서 일어나는 현상. 이때 나는 소리가 노크하는 소리와 비슷해서 붙여진 이름이다. 사실 연료 자체의 질에도 문제가 있지만 엔진의 온도 상태, 흡기온도, 압축비, 행정거리 및 내부 용적의 변화에도 민감하게 반응한다. 여러 가지를 동시에 봐야하는 부분.
일반적인 가솔린 엔진의 경우 연료의 폭발이 피스톤 상사점에서 완전하게 일어나야 하며 이를 위해 크랭크 회전이 피스톤 상사점 이전일 때부터 연료의 주입이(카뷰 엔진은 혼합기가 들어옴)진행되며 점화플러그 작동 역시 상사점 이전부터 터진다. 이때 불꽃의 전파 속도가 너무 빠르거나 혹은 최종 압축된 혼합기에 국부적으로 발화점 이상의 열이 응축될 경우 점화플러그가 있는 헤드 부분이 아닌 대체로 실린더 하단부부터 화염이 발생해 퍼지게 된다. 이것이 조기 점화 현상이며 이때 혼합기의 온도가 평상시에 비해 더 높은 상태이므로 화염 전파속도 또한 더 빨라짐에 따라 폭발한 혼합기가 상사점까지 올라가지 않은 피스톤 및 엔진 내벽에 큰 충격을 가하며 소리가 나게 되는데 이것이 노킹이다.
디젤 엔진의 경우 역으로 화염이 너무 늦게 점화될 때 노킹이 발생한다. 실린더가 하사점에 거의 다 다를 때 불꽃이 발생하는 것으로 이 역시 실린더가 크랭크를 충분히 밀어내지 못하므로 충격으로 인해 엔진에서 깡깡 거리는 소음이 발생하게 된다.
엔진에 큰 무리를 주기 때문에(노킹이 발생하면 해당 피스톤는 회전 방향의 역방향으로 토크를 가하게 되며 이는 실린더나 피스톤뿐만 아니라 크랭크암까지 엄청난 충격을 야기한다. 순식간에 박살나도 할 말은 없는 상태) 엔진을 얼마 못 가서 요단강행시키는 가장 큰 원인으로 지목되고 있다.
●페이드 현상은 브레이크 패드의 과열로 인한 현상으로, 브레이크란 운동에너지를 열 에너지로 모두(대부분) 전환하여 제동하는 장치이다. 그렇게 발생한 열은 주로 로터(디스크)나 드럼이 복사와 전도로 발산하는데, 제동으로 발생하는 열이 브레이크 시스템의 열 발산 능력보다 많을 경우 패드(슈, 라이닝)와 로터(드럼)의 온도는 점점 올라간다. 브레이크 패드는 사용 목적에 따라 정상 작동 온도 범위가 있는데, 이 범위를 벗어날 경우[1] 마찰계수가 작아져 브레이크가 동작은 하는데 기능을 하지 못하게 된다
●커브를 돌때 생각보다 많이 돌아 안쪽벽에 박으면 오버스티어 적게돌아 바깥쪽으로 나가버리면 언더스티어
●부동액은수랭식 내연기관의 냉각수에 첨가하여 저온에서의 동파를 막는 데 쓰는 물질이다. 순수한 물만을 쓸 경우 냉각 성능은 좋으나, 겨울철에 기온이 내려가면 얼어서 냉각계통이 터져서 곤란하며, 부식문제 역시 해결할 수 없다. 그래서 부동액에는 부식방지제를 첨가하여 라디에이터 및 냉각수관 등의 녹방지를 꾀하고 있다. 일반적으로 국내에서 차량에 쓰이는 냉각수는 물과 부동액을 1:1로 혼합한 것이다(계절별로 권장 비율이 다르긴 하다만 유지/보수에 신경 쓰는 차주가 아닌 이상 그냥 고정). 국가별 기후가 다르기 때문에 대체로 더운 지방에선 묽게 쓰며(더운 지방의 후진국들은 그냥 생수를 넣기도 한다.) 스칸디나비아 반도나 러시아, 몽골 같은데는 최대 70% 수용액을 사용하기도 한다. 부동액은 70%수용액에서 가장 어는 점이 낮으며(-60°C 정도) 그보다 부동액 비율이 높으면 오히려 어는 점이 높아진다. 부동액의 혼합비가 높아질수록 엔진의 냉각 성능이 저하되므로 무조건 최대 성능을 내겠다고 70% 수용액을 사용하는 것도 곤란하다.
에탄디올 (에틸렌 글리콜) 자체의 독성은 치명적인 수준이 아니지만, 이것이 대사되면서 생기는 옥살산에 치명적인 독성이 있다.
●엔진오일은 엔진의 원활한 작동을 목적으로 넣는 기름으로서 다음과 같은 목적을 가지고 있다.
주요 부품의 윤활 : 일반적인 레시프로 엔진을 기준으로 할 경우 1분에 수천번씩 피스톤은 상하운동[2]을 하게 되는데, 이 때 엔진 블럭과 마찰을 일으키며 피스톤과 실린더를 깎게 된다. 이렇게 되면 단순히 효율성이 나빠지는 차원을 넘어 엔진의 수명이 급격히 줄어들게 된다. 엔진오일은 실린더와 피스톤 사이를 채우며 마찰을 줄여 부드럽게 움직일 수 있게 돕는다. 엔진오일의 가장 큰 역할이기도 하다.
엔진 기밀성 유지 : 피스톤과 엔진 블럭 사이는 완벽하게 막혀 있지 않으며, 움직일 수 있도록 최소한의 틈은 있다. 또한 조금씩 실린더와 피스톤이 깎여 나가는 만큼 장기적으로 이 틈은 조금씩 더 커지게 된다. 이렇게 틈이 생길 경우 혼합기의 폭발이 어려워지며 폭발 후 배기가스가 실린더에서 정상적인 방법으로 빠져나가지 못해 에너지 손실이 생기게 된다. 엔진 수명에도 악영향을 미치는데, 엔진오일은 피스톤과 실린더 사이의 틈을 채워 부드러운 기밀 상태를 유지해준다.
엔진의 청정 상태 유지 : 아무리 엔진오일이 윤활을 한다고 해도 조금씩 피스톤과 실린더는 마찰로 깎여 나가게 된다. 또한 연료 폭발로 남는 슬러지와 그을음, 초미세 먼지를 비롯하여 흡입기에 섞여 들어오는 오염 물질은 엔진 폭발 효율성을 떨어트리며 엔진 고장의 원인이 된다. 엔진오일은 각부를 돌며 더러움을 씻어내는 역할과 연소로 인해 생성되는 산을 중화하는 역할을 한다. 하지만 오염 물질이 워낙 많기에 엔진오일은 시간이 갈수록 오염도가 심해지며, 오염 정화 목적의 엔진오일 필터가 있기는 하나 어디까지나 심각한 오염 물질만 걸러내는 것이기에 너무 오랫동안 엔진오일 교환을 하지 않으면 청정 효과가 감소하게 된다. 엔진오일을 주행거리에 따른 교환은 물론이며 주행을 자주 하지 않아도 정기적으로 바꿔줘야만 하는 가장 큰 이유가 여기에 있는데, 윤활과 기밀성 유지에 필요한 엔진 점도 유지는 그런대로 오랫동안 유지가 되지만, 산화된 엔진오일은 청정 상태 유지를 기대하기 어렵고 오히려 엔진 손상의 원인이 될 수도 있기 때문.
방청 및 냉각 : 엔진오일도 일단 기름이기에 엔진의 부식을 방지하는 방청 효과가 조금은 있다. 엔진 안에 물이 직접 들어가는 경우는 정상적인 경우는 없지만, 연료와 혼합기에 수분이 섞이는 경우는 있으며 겨울에 엔진이 냉각되면 결로현상으로 물이 생기기도 하는 만큼 수분으로 인한 부식 가능성은 전무하지 않다. 엔진오일은 엔진 주요 부분에 묻어 방청 효과를 낸다. 또한 수냉식 엔진이라고 해도 구조면에서 냉각수 공급이 어려운 부분이 있는데, 이러한 부분의 냉각은 엔진오일이 담당하게 된다. 과급기 가운데 터보차저를 장착한 차량에서는 엔진오일의 냉각 기능은 더욱 중요한데, 터빈의 냉각을 엔진오일이 맡기 때문이다. 그래서 과급기 장착 차량은 엔진 회전수를 최소한으로 유지하면서 엔진오일을 순환시켜 터빈을 냉각시키는 후열이 매우 중요하다. 차량에 따라서 다르지만 터보차저 차량은 시내주행일시 여름 1분 겨울 3분여 고속주행일시 계절상관없이 10분여 후열 후 시동을 끄는 것을 권장한다.
유압 부품의 작동 : 지금의 엔진에는 가변 밸브 타이밍 기구 같은 가변기구가 많이 부착되고 있는데, 이런 기구들은 대개 유압으로 작동된다. 엔진오일은 이런 가변기구를 위한 유압을 형성하기도 한다.
●가변 밸브 타이밍 기구
● ABS란 Anti-lock Brake System의 약자로 브레이크를 걸었을때 마찰계수가 낮아지는것을 방지하기위해 락을 풀었다 걸었다 하는 반복하여 제동거리를 낮추어 주는 제어 시스템이다.
●하체의 고무 부싱들이 일정량 이상 손상된 상태에서 조향륜에 충격이 가해지면 핸들의 떨림이 멈추지 않는 소위 Death Wobble 현상이 일어난다.
●플라이 휠이란 기관의 회전을 고르게 하기 위한 장치이다.
내연기관을 비롯한 엔진에는 왕복운동을 회전운동으로 변환해주는 과정이 필요하다. 그러나 왕복운동은 불연속적이기 때문에, 크랭크샤프트를 통해 회전축으로 전달되는 과정에서 필연적으로 회전이 고르지 않게 단속적으로 이루어지게 된다. 또한 피스톤-실린더의 왕복과정에서 발생하는 구동력과 부하의 차이로 인해 불필요한 에너지 소모가 발생하게 된다. 따라서 기관의 회전출력을 고르게 하고, 회전운동 효율을 높이기 위하여 높은 관성모멘트를 가지는 바퀴(wheel)을 회전축에 추가하게 된다. 이것이 바로 플라이흴(flywheel)이다.
●파워트레인이란 동력장치에서 동력의 발생원인 원동기에서 실제로 일을 하는 부분까지의 전달장치를 지칭하는 단어로서 자동차에서는 엔진~구동바퀴(drive wheel) 사이의 모든 기관을 지칭한다.
구동방식별로 차이는 있지만, 엔진에서 만들어진 동력이 클러치를 거쳐 변속기의 입력축에 동력을 전하면, 기어끼리 맞물려 출력축으로 동력이 출력되고, 이를 추진축이 받아 종감속기어에 연결한다. 종감속기어 안에선 차동기어장치가 구동력을 좌, 우로 배분하고, 이것이 차축을 돌려 바퀴가 굴러가도록하는 장치. 말로 써놓으면 별로 안 어려운 거 같지만 이 파워트레인의 설계에 따라 차량의 성향이 바뀌고, 출력이 달라진다.
●변속기란 각종 동력원의 동력을 속도나 환경에 맞추어 필요한 회전력으로 바꾸는 장치이다 주로 기어라고 부른다.
변속기의 작동원리 https://www.youtube.com/watch?time_continue=142&v=QPaUJfA1KsY
●수동 변속기 예전 HH 모양의 5단 + 중립 + 후진 (1종) // 자동 변속기 P R N D L 푸른들 (2종)
● 수동 변속기에서는 오르막길을 오를 때에는 힘이 좋고 속도가 느린 저단으로 바꿔주면 좋다.
● 종감속장치란 자동차의 파워트레인의 일부로서 구동중 가장 마지막으로 감속이 이뤄지는 기계장치이다. 추진축이나 변속기 출력축에서 출력되는 회전력을 마지막으로 감속하며, 보통 차동기어장치에 연결되어있다.
종감속비는 나누어 떨어지지 않는 값으로 되어있는게 보통으로, 이는 기어의 이빨이 항상 같은 이빨과 닿지 않도록 하기 위한 조치. 이전에는 스파이럴 베벨기어를 주로 이용했으나, 요즘은 하이포이드기어를 이용한다. 구동력 전달 순서는 차축->구동피니언->링기어->차동케이스->차동기어장치->차축->휠 순서이며 엔진의 기동력이 크게 실리는 곳이기 때문에 극압윤활유를 주로 사용하며, 이 장치에서 차동기어장치로 나간 출력은 곧바로 차축을 통해 타이어로 가게 된다.
●동력전달장치는 기관의 출력을 구동바퀴에 전달하는 장치이며, 보통 기관 → 클러치 → 변속기 → 추진축(앞기관 뒷바퀴 구동의 경우) → 종감속장치 및 차동기어장치 → 차축 → 구동바퀴의 순서로 전달된다.
●클러치는 마찰판과 압력판으로 되어 있다. 보통 스프링의 힘으로 압착하여 동력을 전달하게 되어 있으며, 운전석의 클러치 페달을 밟으면 마찰판과 압력판의 접속이 떨어져 동력이 전달되지 않게 된다
●클러치는 수동식인 기어변속기의 변속을 할 때, 짧은 시간 동안 관성운전을 할 때 등에 사용한다. 기관은 일정한 속도로 운전할 때 큰 출력을 내는데, 자동차는 그 속도를 저속에서부터 고속까지 내야 한다. 이를 위하여 기어를 조합하여 회전속도와 힘이 변화하도록 한 것이 변속기(變速機)이다
●조향장치란 자동차가 그 진행방향을 바꾸기 위해 앞바퀴의 회전축방향을 바꾸는 장치로서 스티어링(Steering)장치라고도 한다
●엔진은 실린더(Cylinder)라 불리는 통 속에 피스톤이 왕복하여 동력이 얻어지는 기계이므로 일반적으로 실린더(기통) 수가 많을수록 큰 힘을 얻을 수 있다.배기량이 큰 엔진일수록 실린더 수가 많은 경향이 있다.
●실린더의 배열 방법에는 일렬로 배열된 직렬배치, 앞에서 보았을 때 V자형으로 배열되어 있는 V형배치, 마주보고 배열된 수평대향 배치의 3가지가 있으며, 엔진의 장착 방법에는 그 방향에 따라 종치식(縱置式)과 횡치식(橫置式)이 있다.
실린더의 배열이 차량의 전후(前後) 방향으로 되어 있는 것이 종치식, 좌우(左右) 방향으로 되어 있는 것이 횡치식이다.
●엔진이란 화력(火力), 전력(電力), 풍력(風力) 등이 가지고 있는 에너지를 지속적(持續的)인 기계에너지로 변화시켜 다른 것을 작동시키는 장치이다. 가솔린 엔진은 어렵게 말하면 연소 기관의 일종으로 『가솔린이 연소함에 따라 발생된 열을 이용하여 자동차를 움직이게 하는 힘으로 변화시키는 장치』이다.
그렇다면 열에너지는 어떤 방법으로 기계적인 에너지로 변환하는 것일까. 가까운 예로 가스레인지에 얹어 놓은 주전자 또는 전기 포트의 물이 끓을 때 뚜껑이 덜그럭거리는 광경을 떠올리면 된다. 가스 또는 전기에 의해 발생된 열이 수증기를 발생시켜 이 수증기에 의해 뚜껑을 열게 하는 힘이 생긴다. 열기구에서는 풍선 속에 연료를 연소시켜 뜨겁게 한 공기를 보내 기구를 작동하게 하는 힘이 발생하는 것이다.
이때 빠트려서는 안 되는 중요한 점이 있다. 그것은 열에서 갑자기 힘이 발생하는 것이 아니라 열에 의해 먼저 수증기와 뜨거운 공기가 발생하며, 그 수증기와 뜨거운 공기가 기능을 하는 것이라는 점이다. 즉 열기관에는 이와 같이 에너지 변환의 중개를 하는 매개체가 필요한 것이다. 이 매개체를 전문 용어로는 작동유체(作動流體)라고 한다. 가솔린 엔진의 작동유체는 가솔린과 함께 엔진으로 들어가 연소되어 나가는 공기이다.
반대로 기계적인 에너지를 열에너지로 변화시키는 경우를 생각해보자. 차량에서는 브레이크(Brake)가 그 대표적인 예(例)이지만 물체를 서로 마찰시켰을 때 발생되는 열이 그것이다. 어렵게 생각하지 않아도 손을 마주 비비는 것으로 기계적인 에너지를 열에너지로 변화시키는 실험이 가능하다. 이때 작동유체는 필요하지 않다. 힘이 그대로 열로 변하는 것이다.
그러나 열에너지를 기계적인 에너지로 변화시키는 것은 그렇지 않다. 작동유체라 하는 중개 역할이 그 사이에 들어가기 때문에 어떻게 하던 에너지의 손실(Loss)이 발생한다. 따라서 얼마만큼의 열에너지를 기계적인 에너지로 변화시키는 것이 가능한 것인가 하는 효율에 대해 생각하게 되는 것이다.
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
'공부 > 자동차' 카테고리의 다른 글
| 자동차 관련 책 『엔진은 이렇게 되어 있다』 (0) | 2017.09.07 |
|---|