Re:오토바이 엔진에 대하여 궁금해서 이렇게 글을 올립니다.

[hyun]

오래전(벌써 만 6년이 지났군요!)... 두바퀴 기초강좌 게시판에 한번 게시한 건데, 일단 참고 하세요

 

엔진은 어떻게 움직이나?

 

// 2행정(2 스트로크) 기관(엔진) 이든 4행정(4스트로크) 기관이든, 엔진을 가동시키기 위해선 3 가지가 반드시 이루어 져야 합니다

하나---어떤 태울만한 물질의 혼합입니다, 그건 휘발유가 될수도 있고, 촉매제, 또는 캬부레터 크리너, 또는 화약, 또는 스프레이 살충제 도 될수 있습니다,

그러나, 어떤것 이던 간에 반드시 태워질수 있어야 합니다

둘---반드시 압축이 되어야 하는데, 피스톤에 의한 압축이 되야 하겠죠^_^;
여기서 피스톤은 <그림1> 이나 <그림2> 에서 보시면 상하로 계속 왔다 갔다 하는 원통형의 모양의 것 입니다

셋---정확한 시간에 압축된 혼합물을 점화시킬 방법이 있어야 합니다

이 세가지가 해결된다면, 엔진은 꼭 가동됩니다.

아마 멀리 안갈수도 있고, 잘 나가지 않을수도 있지만, 가긴 갈겁니다...이걸 명심하십시요!

이런말을 하는 하는 이유는, 엔진이란 놈들은 참 재미있는 것들인데, 작동해야 할것들은 제때 작동해야 하고, 작동하지 말아야 할것들은 작동하지 말아야 합니다.

아뭏든 뭔가 잘못됬다 싶을땐, 항상 위 세가지를 명심하고, 꼼꼼히 점검 하는 습관이 필요합니다.

엔진에서 이 세가지는, 하나의 주기(사이클)의 일부로서 시작합니다

이 사이클 이라는 것은 기본적 으로---흡입, 압축, 폭발, 배기 를 말합니다

혼합된 연료(태워질 물질)는 실린더로 들어갑니다...흡입이라고 하죠, 그리고 압축이 되어서, 폭발합니다, 그리고서 실린더로 부터 나오게 됩니다, 배기가 되는거죠.

2행정 이던, 4행정 이던, 엔진의 형태가 어떠하든, 모든 왕복기관(앞서 말한 '피스톤' 이 상하로 내려갔다 올라갔다 하는)에서는 반드시 이런 과정을 걸치게 됩니다

그림1 을 보시면, 4행정 기관에서는 흡입 밸브(열고 닫는 기구)가 열리고 피스톤이 내려가서, 혼합된 연료를 실린더(그림 에서보면, 피스톤을 감싸고 있는 공간, 원기둥)로 빨아 드리게 됩니다

피스톤이 다시 올라와서 혼합물을 압축할때, 흡입밸브는 그때 닫히게 됩니다

점화 가 지금 일어나게되고 태워진 가스가 팽창을 하게되고, 엄청난 힘으로 피스톤을 밑으로 내려가게 합니다.

피스톤이 다시 올라올 될때, 배기밸브 가 열리고 태워진 가스는 엔진 밖으로 나오게 되며, 이런 과정이 계속 반복하게 됩니다.

이것은 피스톤의 4 행정에서 모든게 이루어 집니다

흡입할때 피스톤 내려가고(1행정)...압축할때 피스톤 올라가고(2 행정)...폭발할때 피스톤 내려가고(3행정)......배기할때 피스톤 올라가고(4행정)...그래서, 4 행정 기관(엔진) 이라고 합니다

<그림1>

위 그림은 4행정 기관의 표준이 되는 것인데, 하레이의 OHV 엔진과 같은 Push Rod(그림에서, 두개의 긴막대기 같은것)로 밸브 들을 여닫는 것인데, 전근대 적인 것이긴 하나, 원리적인 것을 설명합니다...

실린더 헤드(실린더의 머리부분)의 생김새를 따서 L헤드형(?) 또는 I헤드형(?...저도 기억이 가물가물 하지만) 엔진 이라고 하는데, 실린더 헤드의 가공기술이 발달하지 않았을때의 형식이죠, 즉 헤드 바로 위에 밸브들을 놓이게 만들기술이 부족 했을 때 였죠

그래서, 하레이 의 OHV(Over Head Valve) 라는것은 헤드 위 에 밸브가 놓였다고 해서 오버헤드밸브 라고 명칭된 것 입니다^-^;

2행정 기관 에서는, <그림2> 를 보시면 피스톤이 내려가서, 피스톤 밑의 혼합연료를 압축 하고서 그것을 실린더로 들어가게 합니다...이 2행정 엔진은 밸브가 없고 대신 실린더 벽 쪽에 보면 양쪽 으로 구멍이 각각 나 있습니다...흡기공, 배기공 이라고 하죠

합연료가 보내질때, 역시 동시에 태워진 배기 가스가 바깥으로 배출됩니다.

혼합연료는 말씀드린 실린더 벽의 구멍(통로)을 통해서 실린더로 보내 집니다

피스톤이 올라갈때, 그 실린더 벽의 구멍들을 막게되고 혼합연료를 압축하게 됩니다

이때, 피스톤 밑의 크랭크케이스(밑에 그림을 보시면, 막대기 처럼 생긴게 피스톤이 상하 로 왕복할때 할때 회전하고 있는게 보이시죠?...그 막대기를 커넥팅 로드라고 하고 왕복운동 을 회전운동 으로 바꿔주는 역할을 하죠...그 커넥팅 로드가 뭘 잡고 돌리고 있는게 보이시죠?...그것이 크랭크 축입니다...결국 이 크랭크 축 으로 바퀴를 회전 시키게 됩니다, 크랭크케이스 라는 것은 커넥팅로드와 크랭크 축 모두를 감싸고 있는 부분을 말합니다) 는 진공 상태가 되는데, 혼합연료를 크랭크케이스 로 빨아 들이게 됩니다.

그 피스톤이 올라갈때 불꽂이 혼합연료를 점화시키고, 폭발 가스의 힘으로 피스톤을 내려가게 해서 동력이 발생하죠, 그리고 다시 그 과정을 반복 합니다.

이것은 피스톤의 2 행정 에서 모든게 이루어 집니다

피스톤 내려갈때(1행정) 흡기 와 배기가 동시에 이루어 지고, 피스톤 올라갈때(2행정) 압축 과 폭발이 되고......그래서, 2 행정 기관(엔진) 이라고 합니다.

이론상, 2행정 엔진은 같은시간에 4행정 엔진의 한 주기(흡입, 압축 폭발, 배기)를 2번 더하게 되므로 힘이 두배가 세게 됩니다

그래서 2 사이클(뭐 2행정, 투 스트로크, 다 같은 말 입니다) 엔진을 가진 아프릴리아 같은 차량들이 엄청 빠른 겁니다

즉 2행정 기관의 장점은 구조가 아주 간단하고(밸브장치가 없기 땜에) 같은 용량에 두배의 힘을 가져올수 있고

단점은, 크랭크케이스 내의 연료와 오일을 동시에 흡입해서 연소 시키기 때문에 배기시 흰 연기를 나오게 해서..환경오염이 되고, 연료와 오일의 소모가 그만큼 많으며, 실린더 벽의 흡기공(구멍) 과 배기공 을 계속 마찰 하게 되므로, 타고나게 마모가 심해 엔진의 수명이 짧습니다.

<그림2>

이 밖에 여러 가지 엔진도 있는데, 거의 많이 쓰이고 있진 않죠

로터리 엔진이 몇몇 오토바이 에 쓰인적이 있었는데, 소수였고, 더이상 사용되질 않았습니다

이것이 엔진에 대한 가장 기본적인 것 입니다...가장 쉽게 설명을 드린거죠^-^;

도움 되시길 바랍니다

[송인선]

감사합니다.