행정엔진과 2행정엔진의 장단점과 차이점은 어느정도 알지만, 작동원리와 정의를 모르시는 분들과
제가 지금부터 집필할 내용과 비슷한 내용의 질문을 올리시는 분들에게 일일히 답변하기가 귀찮아서
나중에 복사해서 답변달기위해 이렇게 작성합니다. 이 집필이 도움이 되신분이 계시면, 휴일에 할건없고
남는게 시간이지만, 귀차니즘을 참고 부족한 실력이나마 글을 쓴 저에게 격려의 리플하나 달아주시면
감사하겠습니다.
4행정(4사이클)엔진
<정의>
흔히들 4행정 4행정하시는 4행정엔진이란, 4스트로크 1사이클 엔진의 줄임말입니다.
*여기서 초보자분들이 궁금해하시는것. 스트로크.. 이 말은 바이크나 자동차 관련 스펙을 보면 자주
보는 말이지만, 무슨뜻인지 모르실거라 생각합니다. 간단히 말하자면 스트로크란 실린더의 높이입니다.
실린더의 모양새는 아시다시피 원기둥입니다. 이 원기둥의 높이를 스트로크라하고 직경(내경)을 보어라
합니다. 머리좋으신분들은 직경이 보어란말에서 눈치채셨겠지만, 흔히들말하는 보어업이란 실린더의
내경을 넓히는 작업(오버 홀)을 칭합니다. 참고로 1스트로크란, 피스톤이 실린더의 위에서 아래, 또는
아래에서 위로 한번 끝에서 끝으로 움직이는것을 1스트로크라 합니다.*
즉, 4스트로크(피스톤이 실린더안을 4번 상하운동)동안, 1사이클(흡입, 압축, 연소, 배기)의
행정을 완료한다는 뜻에서 4스트로크 1사이클 엔진, 4행정(사이클)엔진이라 불리우는 것입니다.
<작동원리>
위에서도 적었지만, 엔진이 동력을 얻기위해서는 1사이클의 행정을 완료해야만 합니다.
4행정엔진에서 1사이클의 행정이란 흡입행정, 압축행정, 연소행정, 배기행정의 네가지의 행정을
칭합니다. 이 집필은 엔진에 관한 집필이니 엔진외의 캬브레터등의 부품들의 설명은 그리 자세히하지
않겠습니다. 보시는 초보자분들께서는 "아~ 저런 역할을 하는 저런 부품이 있는가보구나~"로 만족해
주세요.
*흡입행정
아무리 엔진에대해 잘 모르신다하여도, 바이크나 자동차를 좋아하시는분들이라면 이것들이 무엇을
밥으로 신나게 달려주는지 아실거라 믿습니다. 바로 그것은 기름! 가솔린이죠.
그럼, 엔진은 가솔린만 부어주면 이 신비한 액체가 신비한 요술을 부려서 엔진을 살아숨쉬게 해주는
걸까요? 어린이들의 환상을 깨고싶진 않지만, 슬프게도 그것은 현실이 아닙니다.
그렇다면, 도대체 어떤 원리로 가솔린으로부터 동력을 얻는것일까 알아보도록 합시다.
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설명에 들어가기앞서, 부품의 명칭을 몇가지 적어두도록 하겠습니다.
4행정의 경우 혼합기(가솔린+공기)가 들어오는 밸브와 연소된 연소가스가 나가는 밸브가 존재합니다.
혼합기가 들어오는 밸브를 자동차의 경우, 인레트 밸브라하고, 바이크경우 인테크밸브라 합니다.
솔직히 하는 역할이나 모양새는 같은데 왜 이름을 저렇게 다르게 해놨는지 저도 의문입니다.
앞으로 설명하는데 인레트라했다가 인테크라했다가 이래저래 바꾸는것도 귀찮으니 지금부터
인레트밸브(인테크밸브)를 인밸브라고 하겠습니다.
아, 참고로 공기가 들어오는 배관을 역시나 자동차는 인레트 마니홀드라하고 바이크는 인테크 마니홀드라
하는데요, 이것역시 귀찮으니 인마니라 하겠습니다.
그리고 연소가스가 나가는 밸브, 이 녀석은 에키조스트 밸브라합니다. 이건 자동차나 바이크나 명칭이
같지만 길어서 쓰기가 힘드므로 지금부터는 에키밸브라 하겠습니다.
인마니와 같이 연소가스가 밸브를 거쳐 나가는 배관이 있는데요, 이놈은 여러분들의 예상대로
에키조스트 마니홀드라합니다. 요놈도 지금부턴 에키마니라 하도록하죠.
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허억허억.. 아직 흡입행정의 설명조차 들어가지도 못했는데 흡입행정에 들어가기위한 설명만으로도
이렇게 긴글이 되어버렸네요. 4행정엔진의 흡입행정에서 이렇게 지쳤는데 2행정까지 집필할걸 생각하니
까마득하네요.. 제가 중간에 포기하지않길 바랄뿐입니다. OTL
인마니를 통해 먼저 깨끗이 필터된 공기가 달려오게됩니다.
그럼 인마니에 달려있던 캬브레터란 녀석이 타이밍을 노리다가 이때다! 싶을때 가솔린 뿌려주게되고,
가솔린과 섞인 공기(혼합기)는 그대로 인밸브를 거쳐 실린더 안으로 들어오게되는데요, 여기서 의문.
공기들은 천성이 착해서 가만있어도 엔진안으로 들어와주는것일까요?
달리기 시작하면 얼마든지 공기따위 넣을 수 있지않냐구요? 그럼 달리기전엔 어떡해야하죠?
바이크라면 그나마 내리막길까지 끌고가서 내리막길을 달리며 공기가 들어오는걸 노려볼수 있을지도
모르겠지만, 자동차라면 전 할 마음조차 안생기네요.
그럼 공기는 어떻게 무엇때문에 실린더 안으로 들어오느냐! 그것은 바로 피스톤입니다.
피스톤하면 주사기밖에 생각안나시는분들, 퍼펙트한 생각입니다.
바로 주사기의 원리와 같기때문이죠. 다라에 물을 받고 거기에 주사기를 박아넣은다음에 주사기를 땡기면
물이 안으로 쭈욱~ 들어오는 경험을 여러분이라면 모두 한번쯤은 체험 해 보셨을거라 믿습니다.
여기까지 말하면, "아~ 대충 주사기랑 비슷하다니 알거같긴한데, 도대체 주사기도 그렇고 어째서 물이
안으로 들어오는거지?" 라는 의문을 가지시는 분이 계시다면, 당신은 천성적인 엔지니어체질이 아닐까
생각해봅니다. 이렇게 미래의 아이언맨이 될지도 모를분들이 품고 계실 의문을 위해 설명을 하도록 하죠.
지구의 법칙은 이렇습니다. 물은 높은곳에서 낮은곳으로.. 바람은 따뜻한곳으로 차가운곳으로..
고기압은 저기압으로.. 나의 님은 다른남자의 품으로.. 아! 이게 아니고, 일기예보를 보실때마다 매번
보셨겠지만, 이상한 선들이 그려져 있고 고기압, 저기압이라 적혀있는것들이 있었을것입니다.
이렇듯 지구가 정한 절대법칙중하나가 자연상태에서 모든물질은 높은곳에서 낮은곳으로 이동하게 된다는
것입니다. 이게 피스톤과 무슨관계가 있냐구요? 있구말구요.
피스톤을 땡기게되면 어떻게 되죠? 땡긴만큼 공간이 생기고 그곳엔 아무것도 없으니 압력이 낮아지게
됩니다. 이렇게 압력이 마이너스로 가게되는것을 부압(負壓)이라하는데요, 이후의 설명에서도 종종
나오게될테니 밑줄쫙 긋고 머리에 고이 담아두세요.
부압이 되면, 위에서 적었듯이 물질은 높은곳에서 낮은곳으로 가게됩니다.
그렇기때문에 다라에 물을 받고 피스톤을 박은다음에 땡기면, 피스톤안이 부압이 되어서 무언가가
가긴 가야할텐데 갈거라곤 물밖에 없으니 물을 빨아들이게 됩니다.
머리좋으신 분들은 눈치채셨나요? 반대로 주사기를 누르면 안에있던 물이 물총마냥 발사됩니다.
이유는 위와 정반대. 주사기안의 압력이 높아지고 압력이 높아지니 압력이 낮은 곳으로 가야하겠죠?
그렇기때문에 안에 들어있던 물은 주사기 안보다 압력이 낮은 밖으로 배출되게 됩니다.
이때의 압력을 플러스 압력이라 생각하고 정압(正壓)이라합니다.
요놈도 밑줄긋고 머리에 넣어두세요.
드디어 제대로된 흡입행정의 설명이 가능하겠네요.
피스톤이 실린더안에서 밑으로 쭈욱 내려가면 주사기마냥 피스톤이 내려간 분량만큼 실린더안이 텅 비게
됩니다. 그럼 실린더 안은 부압이되고, 혼합기가 들어오는 인밸브가 열리는순간 지구의 법칙에 따라
혼합기가 압력이 높은곳에서 압력이 낮은 실린더 안으로 들어오게 되는것이죠..!!!!
뭔가 깨달음을 얻으셨나요!? 그랬으면 합니다.. 허억허억..
피스톤이 제일 아래에 다다르면 흡입행정이 끝나고 인밸브는 닫히게됩니다.
이때의 피스톤의 위치를 흡입하사점(吸入下死点)이라고합니다.
*하사점이란? 하사점이란 피스톤이 제일 아래에 위치하여 더이상 아래로 내려갈수 없다는걸 칭합니다.
흡입하사점외에도 연소하사점이 있는데요, 요건 연소행정에서 다루도록 합시다. 아! 그리고 하사점을
BDC라고도 하는데요, 요 BDC란 어떤 영어의 약자인데, 까먹은 관계로 자세한 설명은 생략합니다. *
위에서 캬브레터가 가솔린을 뿌려준다고 적었는데요, 왠지 태클이 들어올까봐 예방차원에서 적어둡니다.
요새 나오는 자동차나 바이크들은 인젝션방식이라하여, 대부분을 컴퓨터가 제어해줍니다.
BMW의 바이크중의 어떤모델은 자동적으로 운전자의 밸런스까지 잡아준다고하니 대단할 따름입니다.
아무튼 인젝션방식과 기존방식에서 가장 큰 차이점은 바로 캬브레터가 있는가 없는가 입니다.
인젝션방식의 경우, 컴퓨터가 운전상태에따라 필요한 양의 가솔린을 재빠르게 계산하여서 정확한양을
펌프를 통해 직접 실린더 안으로 뿌려줍니다. 운전상태에 따라 가솔린의 양을 조절해주니 당연히
연비도 좋아지고 오랜시간 바이크나 자동차를 타지않더라도 가솔린이 썩지않는이상 일발시동이 가능하게
됩니다. 다만 기계식이 아닌 컴퓨터제어이기때문에 계산을하고 가솔린을 뿌릴때까지 어느정도 시간이
걸리게되는데요, 솔직히 시내주행하면서 0.01초까지 느끼면서 달리시는 분들은 없을거라 생각 합니다.
반대로 캬브레터의 경우 조절해놓은 일정한 양을 아이들링하던 달리던 같은양을 계속 뿌려주는데요,
기계식이기때문에 스로틀을 땡기는순간 바로 반응이 오게됩니다.
어떤가요? 여기까지가 흡입행정의 작동원리였습니다. 제가 이때까지 살아오면서 글쓰기에 스텟을
별로 찍지 않고 살다보니 글솜씨가 형편없긴하지만, 부디 초보자분들께서도 이해가 되었음합니다.
*압축행정
자자~~ 긴글을 써가며 힘들게 실린더안에 혼합기를 넣기는 했는데.. 이젠 뭘해야할까요??
바로 압축입니다. 대부분의 설명에 있어서 필요한 부분은 흡입행정에 들어가기에 앞서 이미 해버린 관계로
압축행정에대한 설명은 딱히 할게 없네요. 압축행정이란, 흡입행정이 끝난뒤 하사점에 있던 피스톤이
위로 올라오면서 실린더 안에 있던 혼합기들을 연소실이라 불리우는 작은 공간으로 밀어넣으며 압축을
하는것입니다. 이 때의 피스톤의 위치를 압축상사점(壓縮上死点)이라 합니다.
상사점은 하사점의 BDC와 마찬가지로 영어로의 표기법이 있는데요, 그 표기는 TDC라 하고, 역시나
어떤 단어의 약자인지는 까먹었습니다. 헤헷ㅋ
여기서 연소실이란 존재가 궁금해지는 분들이 계실거라 생각하는데요, 연소실이란 실린더 위에 달린
실린더헤드라 불리우는 밸브와 밸브의 개폐(開閉)를 위해 빙글빙글 도는 컴샤프트, 흔히 플러그라
말하는 스파크 플러그가 들어있는 부품의 아랫부분의 움푹패인 곳을 칭합니다.
연소실+실린더의 부피와 연소실의 부피의 차가 커지면 커질수록 압축비가 높아지고 출력이 상승됩니다.
여기까지가 압축행정이었습니다. 어때요? 간단하죠? ㅋ
자, 그럼 다음 행정으로 가도록 하죠.
*연소행정
우와앙!ㅋ 드디어 동력을 얻을 시간이 왔습니다.
피스톤이 압축을하며 상사점에 다다르면 먹잇감을 노리는 매의 눈빛을 한 스파크 플러그가 준비된
전기불꽃을 정확히 연소실안에서 튀깁니다. 그럼 압축되어있던 혼합기들은 매서운 스나이퍼인
스파크 플러그가 튀긴 전기불꽃에 놀라 엄청난 열팽창을 일으킵니다.
열팽창으로 혼합기의 부피가 몇배로 불어나고 그 영향으로 피스톤은 밑으로 내려가게됩니다.
4행정 엔진은 이때 처음으로 동력을 얻게됩니다.
피스톤이 다시 하사점에 다다르면 연소에 의해 하사점으로 내려가게瑛릿�,
이것을 연소하사점(燃燒下死点)이라합니다.
이 글을 보면서, 혼합기안의 가솔린은 액체일텐데 불이 붙는가? 하고 의문을 품는 분이 계시다면,
당신은 정말로 엔지니어가 되야할 운명입니다. 당신의 의문을 해결하자면, 물론 불이 붙습니다.
왜냐하면 압축행정에서 압축열에 의해 혼합기는 완전히 기화(氣化)하거든요.
이제 대충 엔진 원리의 감이 잡혀오시나요? 네네, 그렇다면 얼른 다음 행정으로 가죠!
*배기행정
배기행정은 압축행정과 맞먹을만큼 별거없습니다. 연소행정에 의해 피스톤이 하사점에 다다를때,
에키밸브가 열리게되고 피스톤이 다시 상사점까지 올라오면서, 처음에 말한 물을 넣은 주사기에서
주사기를 누르면 물이 밖으로 나오는것과 같은 원리로 에키밸브를 통해 연소행정에 의해 발생한
연소가스를 에키밸브를 거쳐 에키마니에보내고, 그대로 머플러에 이어져 배기가스로써 밖으로
배출됩니다. 이때의 피스톤의 위치를 배기상사점(排氣上死点)이라 합니다.
이로써 4스트로크 1사이클의 설명이 끝났습니다.
어떤가요? 이 글을 읽기 전의 당신과 지금의 당신은 전혀 다른 사람이 되었나요!?
그렇습니다. 사람은 변하는 법이죠. 산이 변하는데 1년도 안걸리는 세상이니, 한시간도 안되는 시간동안
사람이 변한다하여도 신비로울게 없는 것이죠!
한가지 여러분들에게 고백해야할 것이 있습니다.
위 설명을 보셨다면 아시겠지만, 마치 저는 흡입를 하는 순간 인밸브가 열리고 배기를 하는순간
에키밸브가 열리는 것처럼 거짓말을 했습니다...!!!
하지만 모든건 여러분들의 이해를 돕기 위해 쉽게 설명한것뿐! 악플은 달지 말아주세요.
사과의 뜻으로 그렇다면 실제론 밸브가 언제 열리는가 설명해 드리도록 하겠습니다.
먼저 4행정엔진의 1사이클이 어떤식으로 반복되는지 다시한번 기억해내셔야합니다.
바로 흡입 - 압축 - 연소 - 배기 - 흡입 - 압축 - 연소 - 배기 ..... 이건데요, 먼저 흡입을 보도록하죠.
위의 설명에서 저는 피스톤이 내려가는순간 인밸브가 열리고 피스톤이 하사점에 다다른 순간 인밸브가
닫히는것처럼 말했지만, 실제로는 흡입을 하기전엔 그 전 사이클의 배기행정이 있었겠죠?
그 배기행정에서 피스톤이 상사점에 도착하기 조금 전부터 인밸브는 열립니다.
그리고 흡입행정으로 넘어가면서 피스톤이 하사점으로 내려가고 압축을 위해 다시 올라가는데요,
이때 바로 닫히는게 아니라 피스톤이 조금 올라올때까지도 인밸브는 열려있습니다.
배기때 열려있는건 그렇다치고 압축때 열려있으면 압축이 되지않을까 하는 의문을 갖으신다면,
당신은 지금당장 엔지니어가 되어야합니다. 물론 압축을 하려는데 인밸브가 열려있으면 압축이
되지 않습니다. 그럼 왜 빨리 닫히지 않고 열려있는가 의문이 들게될텐데요, 그 이유는 바로 엔진의
출력과 관계가 있습니다. 좋은엔진의 3요소는, 좋은 혼합기와 좋은 압축, 그리고 좋은 전기불꽃입니다.
여기서 좋은 압축과 좋은 전기불꽃은 구조상의 문제도 있고해서 그렇게 간단히 바꾸는게 힘들지만,
좋은 혼합기는 흡입하는 공기의 양만 늘려주면 되기때문에 굉장히 간단하게 출력상승을 할 수 있게됩니다.
즉, 흡입행정에서 피스톤이 하사점에 다다랐을때 인밸브를 닫는것보다 조금 올라와서 압축이 빠지더라도
조금 빠진후에 닫는쪽이 들어오는 공기의 양이 훨씬더 많다는 이야기가 됩니다.
오죽하면 터보시스템이라고해서 인마니에 들어오는 공기의 양을 강제적으로 늘리는 장치까지 개발되었
겠습니까!
이것이 인밸브의 거짓없는 실제 움직임이었습니다.
그럼 이번엔 에키밸브를 보도록 하죠.
에키밸브는 위의 설명에선 연소에 의해 피스톤이 하사점에 다다르고, 다시 올라오기 시작할때 열린다음
피스톤이 상사점에 도착했을때 닫힌다고 적었지만, 이것역시 거짓말 입니다. OTL
실제로의 에키밸브의 움직임은 연소에 의해 피스톤이 하사점에 도착하기 조금 전 부터 열리기 시작해서
피스톤이 상사점에 도착하고 다시내려가면서 흡입행정을 시작하고 조금후에 에키밸브가 닫히게됩니다.
이것 역시 출력과 관계가 있습니다. 이미 연소된 가스가 100% 빠져나가지 못하고 매 사이클마다 점점
쌓이기 시작하면 아무리 많은 양의 공기를 흡입하여도 이미 연소된 가스가 있는한 실제로 연소되는
혼합기의양은 줄어들기때문에 출력이 저하됩니다.
이것을 방지하기위해 조금이라도 빨리 에키밸브를 열어서 조금이라도 늦게 에키밸브를 닫는것이
보다 완벽히 연소가스를 내보내는게 되는것입니다.
이 밸브의 설명을 저의 글만으로 모든걸 이해하고 "어라? 그럼 배기상사점에선 인밸브, 에키밸브 둘다
열려있겠네??"라는 의문을 갖으신다면, 정말로 농담빼고 당신은 엔지니어가 되어야합니다. 부탁드려요.
천재로 짐작되는 당신이 눈치챈 이 현상을 오버 랩이라고 합니다. 점점 요새나오는 신모델일수록 이
오버 랩의 범위를 줄이고 있긴합니다만, 여전히 존재하죠.
이로써 4스트로크 1사이클 엔진의 정의와 작동원리의 모든 설명을 마칩니다!!
우와아아아앙! 정말로 이 긴걸 쓰다니 눈물이 날것만 같네요. 흐흑흑허j겅Rㄱ어ㅓ
그런데 생각해보니 2행정 엔진의 설명이 남아있잖아? 난 안될거야... 아마..
2행정(사이클) 엔진
<정의>
저의 설명을 어느정도 이해하셨다면, 이미 짐작가시겠지만, 2행정(사이클) 엔진이란,
2스트로크 1사이클 엔진의 줄임말 입니다. 말 그대로 피스톤이 2스트로크(실린더안을 두번 움직임)동안
4행정에서 길고 길게 설명한 1사이클(흡입, 압축, 연소, 배기)을 완료한다는 의미입니다.
"뭣이!? 4행정에서 피스톤이 네번이나 왔다갔다거리면서 겨우끝낸걸 절반인 두번으로 끝낸다고!?"라고
생각하실텐데요, 그 자세한 내용을 들여다 보도록 하죠!
<작동원리>
*압축(흡입)
먼저, 이 제목을 보시고 "�? 2행정은 압축을 흡입이라고하는건가?" 라고 착각을 하실지도 모르니 미리
적어놓겠습니다. 간단히 컴퓨터에 비교해보도록 할까요? 컴퓨터엔 싱글코어와 듀얼코어가 있습니다.
(트리플이상의 코어는 제외)
한마디로 4행정은 한번에 한가지 일밖에 할 수 없는 싱글코어.
2행정은 한번에 두가지 일을 하는 듀얼코어입니다.
즉, 압축을 하면서 흡입을 한다 이런 뜻이죠. 놀라운가요? 우후훗
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마지막에 2행정과 4행정의 차이점을 정리해놓긴 하겠지만, 지금 설명이 필요할거같으니 몇가지 차이점을
적어보도록 하겠습니다. 먼저 2행정엔진에는 밸브가 없습니다. 밸브가 없다는건, 밸브의 개폐를 위해 있는
컴샤프트도 없습니다. 그럼 밸브의 역할은 무엇이 대신하고 있는가!!
바로 구멍입니다. 구ㅋ멍ㅋ
2행정 엔진의 실린더엔 청기포트와 배기포트라는 구멍이 뚫려있습니다.
그리고 크랭크라고해서 피스톤이 달려있는 긴 막대기가 있는데요, 요녀석이 있는 크랭크 케이스의 옆에
흡기포트가 뚫려있고 리드밸브라는것이 달려있습니다. 또한 2행정바이크는 오일이 엔진안에 들어있지
않습니다. 오일탱크가 따로있고 정말로 몇방울씩 혼합기와 섞어서 같이 들여보내면서 윤활작용을하고
여러분들이 아시다시피 혼합기와 오일을 같이 태우고 배기합니다. 자세한 설명은 설명이 필요할때에
차근차근 할테니, 일단은 저런 구조라고 생각해주세요!
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먼저, 이미 들어온 혼합기를 압축하기위해 피스톤이 상사점을 향해 움직이면 크랭크 케이스안,
즉, 피스톤 아래의 빈 공간이 부압이 됩니다. 네네~ 아까 잘 외워 달라던 부압이 또 나왔습니다.
물론 기억하고 계시겠죠? 까먹으신 분들은 빨랑 스크롤 올리셔서 복습복습!
이렇게 크랭크 케이스가 부압이되면서 흡기포트로 혼합기+오일몇방울이 리드밸브를 거쳐 크랭크 케이스
안으로 들어오게됩니다. 일단 압축을 하면서 흡입을 한다는 말이 이해가 되셨는가 모르겠네요.
한마디로, 피스톤을 경계로 피스톤위에선 혼합기를 압축하고있고 피스톤 아래쪽에선 혼합기를 흡입하고
있다는 것입니다!
방금전까지 2행정엔 밸브따위 없다해놓고 당당하게 리드밸브가 있다고
적고있네요..ㅋ; 이건 4행정의 인밸브, 에키밸브의 그것과는 다른 밸브입니다. 요녀석의 설명은 다음
행정에서 하도록 하죠.
*연소(여압 또는 1차압축)
방금전에 압축을 했다고했으니 당연히 이번엔 연소를 해야겠죠?
먹잇감을 노리는 무서운 매의 눈빛을 한 스나이퍼 플러그에 의해 열팽창이 일어나고 피스톤은 하사점을
향해 내려가게됩니다. 이때 피스톤이 어느정도 지점을 지나면 배기포트라 불리우는 구멍이 열리게됩니다.
처음부분에서도 말했다시피, 자연상태에서의 물질은 항상 높은곳에서 낮은곳으로 가지요.
그렇기때문에 배기포트로 열팽창으로인해 압력이 굉장히 높아진 연소가스들이 배기포트로 빠르진않지만,
느리지도 않게 배기포트로 빠져나갑니다. 그럼 이번엔 피스톤 아랫쪽의 상황을 보도록 하죠.
압축(흡입)행정에서 압축을 하면서 혼합기를 흡입했다고 하였습니다.
그런데 이번엔 연소에 의해서 피스톤이 밑으로 내려오네요? 그럼 어떻게 될까요?
그렇습니다. 압축이 되죠. "근데 아까전에 크랭크 케이스옆엔 흡기포트라는 구멍이 있다며. 압축이고
똥이고 나발이고 다 빠져나가는거아냐?"라고 하실지도 모르겠지만!
드디어 그녀석이 등장할 차례가 왔습니다.
바로 리드밸브죠. 이녀석은 일방통행 밸브라는 의미에서 원 웨이(one way) 밸브라고도 불리웁니다.
즉! 혼합기들이 들여보내달라고 할땐 상냥한 얼굴로 받아들이지만, 혼합기들이 집에가고 싶다고 징징댈땐
정색을하고 절대로 내보내지 않는 역할을 합니다. 때문에 연소에 의해 피스톤이 내려오더라도
압축이 빠지지않고 크랭크 케이스않에서 여압(予壓) -또는 1차압축- 이 가능해지는 것입니다.
한번더 정리하자면, 압축(흡입)행정에서 압축과 흡입을 하고, 연소(여압)행정에서 연소와 피스톤 아랫쪽
에서 압축(흡입)행정에서 흡입한 혼합기를 압축시키는 것입니다.
*배기(청기)
연소(여압)행정에서 피스톤이 하사점을 향해 내려오고 있겠죠? 그때 피스톤이 하사점에 다다르는 순간
청기포트가 열리게되고 크랭크 케이스안에서 압축되어있던 혼합기들이 엄청난 속도로 실린더 안으로
빨려들어가게됩니다. 여기서 청기라고 하는 의미를 알수 있죠. 1차압축된 혼합기들이 엄청난 속도로
실린더안에 들어가는것으로 인해, 연소가스들은 배기포트로 밀려나가게 되며, 피스톤 역시 배기를 위해
다시 상사점으로 올라오기때문에 파워가 더해져, 완벽히 연소가스를 신선한 혼합기로 청기(淸氣)시킨다
하여 청기라 하는것입니다. 이렇게 신선한 혼합기로 교체됨과 동시에 피스톤이 배기행정을 조금 도우면서
또다시 압축(흡입)행정으로 넘어가는것입니다.
즉, 2행정 엔진은 압축(흡입), 연소(여압), 배기(청기)의 반복이죠.
여담이지만, 2행정의 경우 실린더에 구멍이 뚫려있을뿐이고 그것이 열리고 닫히는건 피스톤에 의해서
결정되는 단순한 구조이기때문에, 일반인들도 구멍만 뚫으면 쉽게 개조가 가능합니다.
하지만 구조가 단순하다 할지어도 기본적으로 그 구멍들은 과학적으로 계산되어서 뚫린 구멍.
한마디로 보다 빠르게 실린더안으로 들어가 보다 정확하게 연소가스들을 밀어낼수있도록 뚫려있다.
이 말입니다. 물론 요령있게 조금 더 구멍을 넓히는것으로 눈에띄에 출력 상승 효과를 볼수도있지만,
반대로 과학적 구멍이고 나발이고 다없어져서 눈에띄게 병1신돋을만큼 출력이 저하될수도 있습니다.
무엇보다 2행정의 구멍을 넓힌다는건 엔진 자체를 갉는다는것이니 실패하면 케이스 새로사야하죠 ㅋ
아, 그리고 오버 홀 한다고 크랭크 케이스 오버 홀 하다가는 1차압축이 제대로 기능하지 않게되어서
오르막길도 못오르게되는수가 있습니다. 오버 홀은 실린더와 포트정도로 만족하도록 합시다 여러분 ㅎ
어떤가요 여러분? 이걸로 2행정 엔진의 정의와 작동원리의 설명도 끝이 났습니다.
흠.. 시간을 보니 대충.. 6시간정도를 화장실 한번간거 빼곤 쉬지도 않고 계속 쓴거 같네요.
진짜 잉여같은 휴일이네요..에휴.. 제,제,제가 딱히 평일에도 한가한건 아닙니다 ㅋ;
평일엔 바빠요~ 휴일만 한가하지...OTL
그럼이제 간단히 지금까지 내용을 정리해보고 장단점과 차이점도 알아본다음 마무리에 들어가겠습니다.
<엔진성능비교>
이건 두말할것도없이 같은 배기량에서 4행정과 2행정이라면 100% 아니, 200% 2행정엔진이 빠릅니다.
이유는 두말할것도없이, 한녀석은 같은작업을 4번에 걸쳐서하고 한녀석은 2번에 걸쳐서 하니 빠를수밖에
없지요~ 이론상으론 성능차가 2배지만 실제론 2배까지는 나오지않습니다. 1.5배정도이려나..?
<장단점>
솔직히 4행정은 2행정과 비교한다면 단점 투성이 입니다.
2행정의 장점이 4행정의 단점이고 4행정의 장점이 2행정의 단점이죠.
2행정은의 장점은, 구조가 간단하고 부품개수가 적으며 단가가 싸고 엔진성능도 좋지요.
단점이라고는 연비가 나쁘고 배기가스가 4행정엔진에 비해 많이 좋지않다는정도입니다.
하지만 지구가 있으니 엔진으로 이리저리 다니는거 아니겠나요~ ㅎ
지구가 없어지면 엔진으로 달릴곳도 없어지니 환경은 소중하게 해야겠죠.
<차이점>
먼저 밸브의 유무입니다. 밸브가 달려있는가, 구멍으로 해결하는가의 차이이죠.
피스톤엔 피스톤링이라고하여 압축이 세어나가지않게 하기위해 다는 컨프렛션링과 실린더 내부의 있는
오일을 깍아 내리는 오일링이 있습니다. 4행정엔 이 3가지의 링이 모두 사용되지만, 2행정의 경우
혼합기와 함께 오일도 태워버리니 오일링이 필요가 없게되고, 결과적으로 피스톤링이 두개뿐입니다.
그리고 피스톤의 길이가 다릅니다. 2행정의 경우 피스톤이 청기,배기포트들을 막는것으로 압축을하거나
청기 또는 배기를 하게되니 4행정에 비해 피스톤의 길이가 길어집니다.
그리고 피스톤과 크랭크를 연결하는 콘롯드라는 부품이 있는데, 2행정의 경우 윤활을 위해 사용되는
오일이 1~2방울 이런식이니 4행정에비해 윤활부족으로 인해 엔진이 오버히트하기 쉽습니다.
때문에 적은 오일량으로 충분히 오버히트하지않고 제 역할을 할수있도록 콘롯드에 니들 베어링이 달려
있습니다.
이것들 외에도 여러가지 많은것들이 있지만, 슬슬 배도고프고 여기까지 할까 합니다.
몇번이고 제가 쓴 글을 읽어봤지만, 역시나 글솜씨가 형편없어서 그림이라도 없는한 초보자분들은
이해하기가 어려울것 같네요. T^T
부족한점에대한 보충리플 환영합니다.
명칭수정에 대한 태클도 환영합니다.
저는 일본에 살고있고 일본에서 배웠기때문에 영어발음도 이상하게 배워버린터라,
아마 영어로된 부품명칭에서 다른부분이 있을수도 있다 생각합니다.
더 궁금한 점이 생기시면 리플 확인하는대로 답변 드리겠지만, 정말로 거짓말아니고 평일엔 바빠서
답변이 늦어질수도 있습니다 ㅎ;
마지막으로 불펌만은 하지말아주세요.
제가 아무리 휴일에 시간이 남아도는 잉여잉간이지라지만, 잉여에게도 시간은 소중하답니다.
6시간이나 걸려서 열심히 적었는데 맨 위에 인삿말만 빼고 복사해가서 자신이 한거마냥 답변단다고
살림살이 나아지지 않잔아요 ㅋ 굳이 답변으로 쓰실바에야 링크를 답변으로 달아주세요.
그럼 좋은 정보 제공해서 채택될테고, 저도 제가 쓴글 직접 보여주게되니 일석이조 아닌가요?
아무튼 미숙한글 끝까지 봐주셔서 감사합니다
출처: http://524644.tistory.com/14 [섭스의 바이크스토리지]