밸브시스템의 기본적인 작동
밸브의 형상은 「버섯」모양인데 일반적으로 스프링의 힘에 의해 흡기구와 배기구를 막고 있다가 엔진의 작동에 따라 (크랭크샤프트에 연결된 캠샤프트의 움직임에 따라) 밸브가 여닫히면서 흡·배기가스의 교환이 이루어진다. 흡·배기 밸브가 닫히는 것은 「스프링의 힘」이라고 했는데 그러면 밸브를 여는 것은 무엇일까? 밸브는 아무때나 작동하는 것이 아니고 흡기밸브는 피스톤이 내려가면서 실린더 내부로 혼합기를 빨아들이고자 할 때 열려야 하며, 피스톤이 올라가면서 혼합기를 압축할 때는 닫혀야 한다. 배기밸브를 열어주어야 한다. 단, 엔진의 작동중 밸브가 열리는 시기는 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정 중에서 흡입과 배기의 2행정 뿐이므로 캠샤프트는 크랭크샤프트가 1회전할 때 1/2회전만 해야한다(상세설명은 별도).
밸브가 실린더 헤드에 고정되어 작동하기 위해서는 다음과 같은 부품들이 필요하다. 또한 헤드의 오일이 연소실로 들어가지 못하게 막는 작용을 한다.
이륜차의 밸브형식은 OHC가 주류이나 드물게 OHV도 있다. 따라서 DOHC는 캠샤프트 2개가, SOHC는 캠샤프트 1개가 실린더 헤드 위쪽에 배치되어 있는 타입이다. 통상적으로 OHC라고 하는 것은 SOHC를 말하는 것이다. Over Head Valve(오버 헤드 밸브)의 약칭이다. OHV는 DOHV, SOHV 따위의 말을 사용하지 않는다.
그렇다면 캠샤프트는 어디에 있을까? OHC, OHV로 발전하기 전에는 SV라는 시스템이 주로 사용되었는데 구조는 간단하지만 연소실이 평탄한 모양으로 연소효율이 매우 낮았다. SV는 Side Valve(사이드 밸브)의 약칭.
캠샤프트가 실린더 헤드(정확하게는 연소실) 위쪽에 있다는 것은 도대체 어떤 잇점이 있을까? 크랭크샤프트와의 거리가 멀어 체인이나 벨트로 이용하여 밸브타이밍을 조절한다. 체인의 늘어남이라든가 진동, 소음 등을 예방한다.
밸브는 2개, 3개, 4개 등 여러개를 설치할 수 있으나 몇개를 설치하는 것이 가장 좋을까? 또 어떤 필연성에 따라 밸브숫자를 결정해야 하는 것일까? 그러나 배기량에 따라 연소실 단면적의 한계가 있으므로 무한정 밸브경을 크게할 수 없다. 그리고 혼다에서는 타원형 피스톤을 사용하여 보다 많은 밸브를 설치한 제품도 있음. |
출처: 산악 엔듀로 오프로드 매니아 원문보기 글쓴이: 오프매니아