1.내연기관의 특징 (외연기관과 비교)
장점 : 열효율이 높다 따라서 연료소비율이 적다, 기관 전체의 무게와 부피가 적다, 시동기간이 짧다,
배의 항속력이 크다.
단점 : 압력변화가 심하므로 충격과 진동이 크다, 회전이 원활하지 못하다 따라서 큰 플라이휠이 필요하다.
기관 각부의 마모가 크다, 고온 고압에 의한 고장이 많다, 저속회전이 곤란하다,
*내연기관 : 기관의 실린더 내에서 직접 연료가 연소되어 발생한 고압가스를 피스톤에 작동시켜 동력을 발생시키는 기관
*외연기관 : 기관과는 별도로 설치된 보일러에서 연료를 연소시켜 보일러 내 물을 고압증기로 만들어 이 증기를 기관에 보내어
동력을 발생시키는 기관.
2.압축비란 ? (압축비가 기관에 미치는 영향)
압축비란 압축초의 용적, 즉 행정용적(1행정중에 피스톤이 움직인 용적)과 간극용적(clearance volume)의 합(실린더 부피)을
간극용적으로 나눈 값을 말한다.
압축비 = 실린더부피 / 압축부피 = (압축부피+행정부피) / 압축부피
압축비가 높아지면 압축압력이 높아지고 열효율이 상승한다
압축비를 높이려면 압축용적은 작게, 행정용적은 크게 한다
압축비가 낮을 때 착화지연이 길어지고, 후연소가 길어지며, 연료소비가 증가한다
압축비를 증가 시키기 위한 방법으로 connecting rod 본체와 대단부 사이에 푸트라이너를 집어넣어 연접봉의 전체 길이가
길어져 상사점의 위치가 원래보다 높아지므로 압축부피가 적어지므로 압축비를 증가한다.
*평균유효압력 이란 ? 기관에 대해 실제로 유효하게 일한 실린더내의 연소가스 압력의 평균치
3.열사이클에 의한 내연기관의 분류
정적사이클(오토사이클) 연소가 일정부피에서 행함. 가솔린기관,등유기관,가스기관
정압사이클(디젤사이클) 연소가 일정압력에서 행함. 공기분사식 디젤기관
혼합사이클(사바테사이클) 연소가 정적,정압하에서 행함. 무기분사식 디젤기관 (현재의 모든 디젤기관)
*랭킨사이클 : 증기기관(외연기관)의 열사이클
4.4행정과 2행정의 장단점
4행정의 장점 : 실린더 열응력이 적다 따라서 압축압력을 높일 수 있다, 용적효율이 높다 따라서 열효율이 높고 연료소비율도
적다, 흡배기 밸브가 기계적으로 작동하므로 운전이 확실하다, 소기효율이 양호하여 고속기관으로 적합하다
단점 : 밸브기구가 있어 구조가 복잡하다, 원활한 회전력을 위해 큰 플라이휠이 필요하다, 토오크 변화가 심하며,
마력당 무게가 크다
2행정의 장점 : 마력당 중량이 적다, 회전력이 균일하여 플라이휠이 작다, 구조가 간단하다, 역전이 쉽다
단점 : 소기효율이 불량하다 따라서 평균유효압력이 낮다, 크랭크 1회전에 1회 폭발하므로 열응력이 크고 실린더 마모도 크다
소기작용 불량으로 고속 회전에 곤란하다.
5.디젤기관의 장점 : 연료 사용 범위가 넓다 따라서 싼 연료사용 가능, 압축비가 높아 열효율이 높고, 연료소비율이 적다,
단점 : 압축비가 높으므로 폭발압력이 높다 따라서 강도를 크게 할 필요가 있으며 기관 용적, 중량이 커진다
압축비가 높으므로 시동이 곤란하다, 소형 고속에는 부적합하다, 정교한 분사장치가 필요하다
가솔린 기관의 장점 : 연소에 필요한 공기가 적어도 되며 따라서 실린더 용적이 작아도 된다,
압축비가 낮으므로 최고압력도 낮고 기관의 강도가 적어도 된다, 따라서 기관의 중량이 가볍다
운전이 정숙하며 시동이 용이하다, 고속회전에 유리하다
단점 : 노크 발생이 심하다, 연료가 비싸다, 연료소비가 많다, 대형으로 제작하기 불리하다, 압축비를 높이지 못하므로
열효율이 낮고 연료소비율이 높다, 점화계통의 고장이 자주 발생하며, 화재의 위험이 높다
6.실린더 라이너 사용의 잇점
마멸시 교환이 용이 하며 실린더 주조가 간단하다, 라이너나 실린더가 받는 열응력이 적다, 또한 소제도 용이하며 실린더의
부식 예방에도 유리하다
7.메인베어링의 과열 원인
베어링에 걸리는 하중이 클때, 즉 과부하 운전시에
윤활유의 부족이나 윤활 계통의 고장 그리고 윤활유 압력이 낮을때
크랭크 축의 중심선이 부정확할 때
베어링 유간극이 부적당할때, 베어링 메탈의 재질이 불량할 때
8.피스톤이 직경보다 길이가 긴 까닭은?
측압을 감소시키고 방열작용을 원활하게 하기위해서이다
9.피스톤링의 역할
크게 냉각작용, 윤활작용, 기밀유지이며, 피스톤링에는 압축링과 오일링이 있으며
압축링은 실린더 내벽에 밀착되어서 가스나 공기의 누설을 방지하는 기밀유지와 피스톤의 열을 실린더에 전달하여
피스톤을 냉각시키는 역할을 하며, 오일링은 실린더 내벽의 윤활유를 긁어 내리고 또한 윤활유를 균등하게 분포시키는 역할.
10.피스톤링의 재료로 주철을 사용하는 이유는?
윤활 작용이 불량할 경우 주철 성분중의 흑연이 윤활작용을 보조해주어 마모와 고착을 줄일 수 있으며, 또한 주철은 고온에 있어서 탄성의 변화가 매우 적은 잇점이 있다
11. 공기분사식과 무기분사식의 차이
무기분사식은 200에서 700kg/cm2 정도의 연료유 자체의 압력으로 실린더에 분사되므로 실린더를 냉각시키는 작용이 없으므로
발화늦음이 거의 발생하지 않는 장점이 있다
12. 열평형 (heat balance) 이란?
연료의 완전연소에 의하여 발생하는 열량을 100%로 하여 변환된 에너지가 각부에 어떻게 분배되어 있는가를 명백히 나태내는 것
13.수인선도를 찍는 목적
선박이 전속 항해중에 수인선도를 찍어 착화시기,착화지연,압축압력,분사시기,발화늦음 등 연소상황을 알아 냄으로써 현재 기관이 최적의 상태로 정상적으로 작동하는지 여부를 판단하기 위하여 수인선도를 찍는다. 특히, 약스프링 선도는 흡,배기 밸브의 개폐시기가 적당한가를 알기 위해 사용된다
14.기계효율이란
축마력(BHP : 크랭크축에서 발생한 마력)를 도시마력(IHP : 실린더 내에서 발생한 마력)로 나눈값
15.내연기관의 마력당 중량을 줄이는 방법으로 가장 유효한 것은?
평균유효압력을 높이고 회전수를 증가시킨다
16.링의 플러터 작용이란
기관의 회전수가 높아지면 가스압력에 비해 링의 관성력이 커져서 링이 홈내에서 뜨게 되고 가스가 누설되는 현상으로
플러터 작용을 감소시키기 위한 방법으로는 링의 장력을 세게한다, 링의 높이를 낮게 한다, 링홈을 너무 깊지 않게 한다,
옆틈을 크게 하고 관성력을 줄이도록 하는 방법이 있다
17.링의 펌프작용 이란?
비산식 윤활을 하는 실린더에서 링의 작용이 불충분하고 피스톤링과 링홈 사이의 옆틈이 너무 크면, 고속이 됨에 따라 링의 관성력이 가스압력보다 커져서 링이 홈 중간에 뜨게 되어 피스톤이 내려갈 때 윤활유가 링 뒤를 돌아 연소실로 들어가 연소되는 현상.
18.개폐작용(DEFLECTION) 이란
크랭크 축이 변형되어 크랭크 암 간의 거리가 변하는 것으로 흘수가 클수록 개폐량은 커지며 선미측에 가까울수록 개폐량이 크다. 이렇게 크랭크 암의 개폐작용이 반복되면 크랭크축이 절손되는 중요한 원인이 된다
19.플라이 휠의 설치 목적은
회전력을 균일하게, 시동을 쉽게, 저속운전을 가능하게, 회전의 변동을 조절하는 기능을 한다
20.내연기관의 착화순서를 결정하는 조건은?
균일한 회전력을 유지하도록 할것, 바로 옆의 실린더가 폭발하지 않을 것, 비틀림 진동이 적게 생기도록 할 것
21.크랭크축의 위험 회전수란
크랭크축의 자연진동수와 강제진동수의 진폭이 일치하는 현상으로 크랭크축 절손의 원인이 되기도 한다
22.디젤기관의 연소과정
발화늦음 - 무제어 연소 - 제어연소 - 후연소
23.발화늦음이란
실린더내에 연료가 분사되기 시작하여 연소가 일어날 때 까지의 시간이며 발화늦음의 원인으로는 착화성이 나쁜 저질연료를
사용했을때,발화점이 높은 연료를 사용했을때, 기관이 과냉일때, 압축비가 낮을 때 등 이며, 발화늦음을 줄이는 방법으로는
세탄가가 높은 질좋은 연료를 사용하거나 실린더내 공기와류를 크게하거나, 냉각수의 온도를 높이거나 분사시기를 늦게하면
발화늦음을 줄일수 있다.
24.디젤노크란
착화늦음이 길어지면 연소실에 축적된 연료의 양이 많아져, 이것들이 한꺼번에 연소하므로 압력이 급상승하여 실린더내에
큰 충격음이 나고 진동이 발생하여 회전력의 변화가 심하게 되는 현상.
디젤기관의 운전중 연소초기에 실린더내에 심한 충격음과 진동 등을 일으켜 결과적으로 기관 각부의 마모를 빠르게 하여 수명을 줄이게 된다. 원인으로는 발화늦음이 길때, 연료의 분사시기가 너무 빠를때, 연료를 너무 과대하게 분사하였을때, 연료유의 착화성이 나쁠때 등 주요원인으로는 착화지연이 길기 때문이며 디젤노크 방지법으로는 착화성,세탄가가 높은 연료를 사용하거나
연소실의 온도를 높이거나 냉각수 온도를 높이고, 압축비를 크게 하거나 발화늦음을 짧게 해주는 방법이 있다
25.후연소란
연료분사밸브가 닫히고도 연소되지 못한 연료가 가스 팽창중에도 연소되는 기간으로 원인으로는 발화성이 불량한 연료의 사용이나 연료의 분사시기가 불량할 때로 결과적으로 후연소기간이 길어짐으로써 배기온도가 올라가게 되고, 배기가스로 버리는 열량이 증가함으로 기관 열효율이 감소하게 되어 출력이 감소된다
26.디젤기관의 노킹 방지법
발화늦음을 짧게 해주거나, 실린더체적을 증가시키거나, 분사초기에 공기압력을 증가시키거나, 냉각수 온도를 높게 해주는 방법
27.연료분사의 조건 : 무화,관통,분산,분포
무화가 잘되기 위해서는 분사압력을 높이거나, 노즐 배압이 크거나, 노즐 직경을 작게 하거나, 공기 온도를 높게, 연료의 온도를 높게 해주는 방법 등이 있다
28.직접분사식 연소실의 장점
시동이 용이하고, 시동보조장치가 필요없으며, 연효율이 높아 연료소비율이 적고, 실린더 커버 제작이 용이하다
단점으로는 노킹을 일으키기 쉬우며 고속회전이 곤란하다
29.내연기관의 급기에서 시퀴쉬(SQUISH)란
피스톤 맨 위쪽 부분을 오목하게 만들어 피스톤이 공기를 압축하면 압축말기에 공기가 소용돌이 치게 되는 현상
30.흡,배기밸브의 누설이 생길때 기관에 미치는 영향
압축 불량으로 출력이 감소하며 연소가스의 누설로 밸브로드와 가이드가 고착할 수 있다
31.배압이 높아지는 원인
우선 배압이란 배기행정시 피스톤 상부의 압력을 말하며,
발화시기가 늦거나 후연소 기간이 길어질때, 냉각수의 부족으로 배기가스의 온도가 높을때, 소기효율이 나쁘거나 소음기내
카본이 쌓여있을때 등으로 결과적으로 배기관 또는 배기밸브의 부식,마모를 증가시켜 배기효율을 저하시켜 기관 출력의 저하 원인이 된다
32.과급하는 주목적은
동일한 실린더내에 급기밀도를 증가시켜 연료의 완전연소를 유도함으로써 최대압력,온도는 거의 비슷하나 배기압력이 증가되며
결과적으로 평균유효압력을 증가시켜 기관의 출력을 증가시키는 것이 주 목적이며 마력당 중량이 감소하고 기계효율도 좋아진다
33.디젤기관의 출력을 증가시키는 방법
실린더 체적,평균유효압력,회전수를 증대시키는 방법이 있다
34.서어징이란
배기가스터빈 과급기에서 블로어의 송출량에 비해 실린더에 필요한 공기량이 적은 경우 블로어의 송출량이 필요이상으로
많을 때 블로어는 서징을 일으켜서 송풍량과 공기 압력이 맥동하고 소음과 진동이 발생하여 운전이 불안전하게 되고 연속
운전이 불가능하게 되는 현상으로
그 원인으로는 고부하로 운전중 배가 급 선회할 때, 흡기,배기밸브,소기,배기공,급기냉각기,배기보일러(에코노마이져)등에
카본퇴적으로 급기,배기의 저항이 증가될 경우, 프로펠러가 공전하거나 흘수가 적어 프로펠러가 수면에 가까울때 등으로
그 방지법으로는 급기의 흡입측 토출측을 소제하여 블로어의 저항을 줄이거나, 블로어 토출측 일부를 개방하여 공기를 방출
함으로써 실린더 필요 공기량과 블로워 공급 공기량을 맞추어주는 방법, 숭풍기 디퓨저의 입구각도를 작게 하는 방법
35.윤활유의 작용
윤활작용, 냉각작용, 응력감소작용, 청정작용, 방식작용
36.디젤기관 시동시 시동위치를 맞추지 않고 시동할 수 있는 실린더 수는
4행정6실린더, 2행정4실린더 이상
37.공기압축기를 다단식으로 하는 이유
압축공기의 온도를 낮춤으로써 고열에 의한 윤활유의 변질을 감소시킬 수 있으며 압축일을 감소시킴으로써 효율이 좋아진다
38.배기색이 백색이 되는 원인
연료유에 수분이 함유 되었을때, 폭발하지 않는 실린더가 있을때, 피스톤,피스톤링의 마모가 심할때, 소기압력이 너무 높을때
39.흑색의 원인
실린더가 과열했을때, 과부하시, 소기압력이 너무 낮아 불완전 연소할 때
40. F = 9/5 C + 32 , C = 5/9(F-32)
41. 절대압력 ; 완전진공 상태에서 측정한 압력 = 대기압력 + 게이지압력
대기압 ; 760 mmHg = 1.0332 kg/cm
42. 열량 ; 물질이 갖고 있는 열의 분량이며 열이 물질에 미치는 대소에 따라 측정한다 단위는 cal
43. 1 Cal ; 물 1g의 온도를 1 C 만큼 변화시키는데 필요한 열량
44. 연소란 ; 물질이 산소와 화합하여 열과 빛과 소리를 내고 본래의 물질과는 전혀 다른 물질로 변화하는 현상
연소하는 상태
정적연소 ; 전기점화기관, 소기기관의 경우, 공기와 연료가 섞인 혼합기에 점화하면 가스의 부피는 변화하지 않으나 압력만
급격히 높아지는 연소인데 이것을 폭발이라 한다
정압연소 ; 고온의 공기속에 연료를 분사했을 때와 같이 분사된 연료가 계속해서 연소하여 가스의 부피는 차차 변화하나
압력이 일정한 연소가 일어난다. 보통 이런 경우 폭발이라 하지 않고 단지 연소라 부른다.
45. 열싸이클에 의한 내연기관의 분류
정적싸이클(otto cycle) ; 가솔린기관, 등유기관,가스기관,열구기관
정압싸이클(diesel cycle) ; 공기분사식 디젤기관
혼합싸이클(sabathe cycle) ; 연소가 정적과 정압하에서 행함, 무기분사식 디젤기관
46. 완전연소와 불완전연소
*완전연소란 연료중에 포함된 탈수 있는 물질을 전부 태워서 두번 다시 타지 않는 이산화탄소와 수증기로 변화시키는 화학작용
*불완전연소란 열과 공기가 불충분하거나 공기와 연료와의 혼합이 불량하면 연료중의 물질이 전부 타지 않고 일산화탄소와
수소로 변하게 되며 여기에 다시 공기와 열을 주게 되면 이산화탄소와 수증기로 변하는데 이렇게 타는 것을 불완전연소라 함.
47.원심력이란, 회전하는 물체는 회전원의 중심으로부터 멀어지려는 힘이 생기는데 이 힘을 말하며 원심력을 이용한 것에는
조속기가 있다
48.관성이란, 어떤 물체일지라도 정지하고 있을 때는 언제나 정지하고 있으려하고 운동하고 있을 때에는 언제까지나 운동의
속력과 방향을 유지하려고 하는 성질을 말하며, 관성을 이용한 것에는 플라이휠이 있다
(외력이 작용하지 않으면 정지물체는 영구히 정지하고 운동물체는 등속운동을 하며 또 외력에 대항하여 본래의 상태를 지속 하려는 힘을 말한다)
49.인화점이란, 연료를 가열했을때 발생하는 증기에 불을 갖다대면 불이 붙기 시작하는 연료의 온도를 말하며 인화점이 낮은
연료일수록 화재의 위험이 높다, 안전도의 기준이다
50.발화점이란, 연료에 불을 가까이 하지 않아도 자연히 발화하고 연소할때의 온도
51.연료의 발열량이란, 1kg의 연료가 완전히 연소했을때 발생하는 열량을 kcal단위로 나타낸 것
52.보오메도란, 기름의 농도와 무게의 정도를 비교할 때
53.점도 ; 기름이 고체면에 부착하는 성질의 정도를 말하며 윤활유의 점도는 마찰면간의 유막을 만드는 중요한 역할을 하고
연료유의 점도는 연료분사 상태 및 소모량에 영향을 미친다.
레디우드초, 세이볼트초, 엔글러도
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가솔린기관 |
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왕복식 |
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디젤기관 |
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내연기관 |
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열구기관 |
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열기관 |
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가스터빈 |
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회전식 |
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터보제트기관 |
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로타리기관 |
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외연기관 |
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왕복식 |
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증기왕복기관 |
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회전식 |
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증기터빈 |
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54.트렁크형 ; 피스톤 + 연접봉 + 크랭크축
크로스헤드형 ; 피스톤 + 피스톤로드 + 크로스헤드 + 연접봉 +크랭크축
피스톤로드는 직선운동, 연접봉은 경사운동
55.행정(stroke)이란, 상사점과 하사점 사이의 직선거리
56.행정부피 ; 상사점과 하사점 사이의 부피로 배기량과 같은 의미
57.연소실부피 ; 압축부피, 간극부피(top clearance) 상사점과 실린더헤드 사이의 부피
58.실린더부피 ; 피스톤이 하사점에 있을 때 피스톤 위쪽 실린더내의 전체부피
59.크랭크암 ; 크랭크핀의 중심과 크랭크축 중심간의 거리
60.내연기관에 사용하는 밸브의 종류
*모양에 따라, 플레이트, 원뿔, 볼, 니들밸브
*작동방법에 따라, 스톱, 논리턴밸브
61.내연기관에서 압축을 하는 이유
압축압력이 높을수록 연소할 때 발생하는 동력은 크게된다 즉, 열효율이 높아진다
공기밀도가 커지고 기름입자와 공기가 잘 혼합되므로 연료를 완전연소 시킬수 있다
압축온도가 높아져 연료가 잘 탄다
저질연료도 사용할 수 있다
62.디젤기관의 종류
싸이클별로, 2싸이클과 4싸이클기관
연료분사 방법에 따라서, 공기분사식과 무기분사식( 무기분사식에는 직접분사식과 예비연소실식)
구조상, 단동기관과 복동기관
63.배기밸브와 흡기밸브가 누설할 때 일어나는 장애
압축행정시 압축이 나빠진다, 흡입행정에서 다른 실린더의 배기가 역류한다, 연소행정에서 연료의 불완전연소, 연소가스의
누설 등으로 출력이 감소하며 출력부동이 일어난다
64.공기압축기를 다단으로 하는 이유
1단으로 압축하면 온도가 급상승하여 부동팽창에 의한 열상등의 사고가 일어나기 쉽고 재료의 강도도 증가시켜야 하며 고열로
인하여 윤활유의 변질 및 효력이 떨이지게 되므로 이런점을 방지하기 위해서 필요하고
다단식으로 하게 되면 각 실린더의 압력과 온도의 변화범위가 작아지고 중간냉각도 되므로 고온에 의한 손상이 일어나기
어렵고 재료에도 무리가 없게 된다 또한 실린더 온도가 낮아지므로 흡입작용이 좋아지고 효율이 높아지는 등 잇점이 있다
65.실린더에 라이너를 끼우는 이유
라이너 없이 일체로 만들게 되면 실린더 내, 외부에 열을 받는 양에 큰 차이가 있으므로 부동팽창에 의한 열상이 일어나기
쉽다 따라서 라이너를 끼우게 되면 따로따로 자유롭게 팽창하게 되므로 재질에 무리가 없고 마모된 경우 라이너만 교환하면
되므로 비용과 정비 시간이 절약되는 잇점이 있다.
66.크랭크암의 개폐작용과 그 원인
크랭크 암간의 거리가 넓어지거나 좁아지는 것을 암의 개폐작용이라 하며
원인에는 주축수의 부동마모 또는 간극과대, 추력축수의 마모 또는 조정불량, 크랭크축심의 부정, 베드의 변형 등이 있다
결과적으로 개폐작용의 정도가 극히 적더라도 반복되는 응력에 의하여 재질이 차차 피로해지며 약하게 되고 국부에 흠이
생겨 결국 이 흠이 확대되어 절손하게 되는 원인이 된다
67.크랭크축이 절손되는 부분과 원인
크랭크암의 핀 또는 저널의 접합부분, 크랭크암의 중앙부분, 핀의 중앙부분이 절손되며
절손원인으로는 설계,재료,공작이 불량하거나 장시간 사용으로 반복되는 응력에 의하여 자연히 재질이 약해지는 경우,
주축수의 부동마모 또는 간극과대, 추력축수의 마모 또는 조정불량에 의한 개폐작용, 노킹, 급회전 등의 반복에 의한
재질의 피로, 위험회전수 운전에 의한 비틀림 진동의 반복에 의한 재질의 피로 등이 원인이다
68.실린더를 냉각시키는 이유
냉각시키지 않게 되면 연소가스의 고열에 의한 피스톤과 실린더의 간극이 없어져 운전에 지장을 초래하고, 윤활작용 불량,
과조착화, 고열에 의한 각 부분의 열상, 급기작용 불량 등 악영향을 끼치게 되므로 이것을 예방하기 위하여 실린더 냉각은
필요하다
69.실린더 과열원인과 과열시의 조치
*원인으로는 냉각수 부족, 윤활유의 부족 또는 스케일 부착이 심할 경우이며
*과열시 주의 사항으로는 냉각수를 급히 너무 많이 보내지 말아야한다. 그 이유로 실린더에만 냉각수를 많이 보내면 실린더만
급히 수축하여 피스톤과 실린더의 틈이 작아져 오히려 발열이 심해질 수 있으며, 심한 경우 실린더에 피스톤이 꽉 끼어
고착되어 기관이 정지되는 수가 있다.
또한 윤활유를 너무 많이 주입하지 말아야 한다. 과열되어 있는 실린더에 주유해도 열 때문에 변질하여 효과도 없고
오히려 윤활유가 연소하여 과열이 촉진되는 수가 있다
*과열시 조치사항으로는 기관의 회전수를 감소시키고 각 실린더의 냉각수나 윤활유의 양과 온도에 주의하며 서서히 냉각
시키는 것이 가장 중요한 것 같다.
70.역전장치 종류에는 간접역전 장치 (미쯔&와이즈식, 유니언식, 가변피치프로펠러)와 직접역전 장치(캠축이동식,로울러이동식)
71.발전기의 원리
발전기는 자계내에서 코일을 회전시켜 코일에 기전력을 발생시키는 장치로 기본원리는 직류와 교류가 같다.
유도기전력의 발생은 페러데이의 전자유도법칙(막대자석을 코일에 넣었다 뺏다하면 코일에 유도기전력이 발생하는 현상)을
응용한 것이며, 유도기전력의 방향은 플레밍의 오른손법칙(엄지F;도체의 운동방향,검지B;자속,중지I;유도기전력의 방향)을
응용한 것이다.
*직류발전기의 원리
서로 마주보는 N극과 S극 사이에 축에 연결된 코일을 회전시키면 플레밍의 오른손법칙에 따라 기전력이 발생되고, 이것을
정류시켜 직류를 얻는 원리이며, 주요 구성요소에는 외부에 자장을 형성하는 계자, 내부에서 자계내를 회전하며 기전력을
일으키는 전기자, 일정한 직류를 나오게 하는 정류자로 구성된다.
종류에는 크게 외부에서 여자전류를 공급받는 타여자와 자체에서 발생한 기전력을 여자전류로 이용하는 자여자로 구분되며
여기서 다시 직권,분권,복권으로 나뉜다
*교류발전기의 원리
근본원리는 직류발전기와 같고 다만, 직류발전기는 도체에 발생한 기전력을 정류자편을 거쳐 브러시에 전달하는 반면,
교류발전기는 발생한 기전력이 직접 슬립링을 통하여 브러시를 지나 외부회로에 연결된다는 점이다
종류에는 자극의 안쪽에서 전기자 도체가 회전하는 회전전기자형과 전기자내에서 자극이 회전하는 회전계자형이 있다
72.교류발전기의 병렬운전 조건 ; 기전력, 주파수, 위상, 파형
73.펌프의 종류에는 크게 왕복펌프, 원심펌프, 축류펌프, 회전펌프로 나뉜다.
*왕복펌프는 피스톤이나 플런져의 왕복운동에 의하여 유체에 압력을 주어 이송하는 원리로 형상에 따라 피스톤,플런져,버킷/
송출행정수에 따라서 단동,복동,차동으로 나뉜다, 특징으로는 흡입성능이 우수하며 소용량 고압용으로 적합하다
*원심펌프는 케이싱내 임펠러를 회전시켜 유체의 속도에너지를 압력에너지로 변화시켜 이송하는 원리로 송출량과 압력이 일정
하며 사용범위가 넓은게 특징이다. 안내날개의 유무에 따라 터빈,볼루트/단수에 따라 단단,다단/ 흡입구의 수에 따라 편흡입,
양흡입으로 나뉜다.
*축류펌프는 프로펠러 모양의 임펠러를 회전시켜 물을 축방향으로 이송하는 원리로 구조가 간단하며, 설치면적이 적고, 대량
의 유체이송에 유리한 잇점이 있다.
*회전펌프에는 기어펌프와 스크류펌프가 있다
74.조타장치의 4요소
*동력을 발생시키는 원동기, *조타실로부터 타륜에 의하여 타를 움직이는 곳까지의 기구인 관제장치, *원동기의 기계적에너지
를 타에 전달하여 배에 선회모먼트 즉, 회두력을 주는 장치인 타장치, *소요각도까지 타를 돌렸을때 그 위치에 고정시키는
추종장치로 구성된다.
75.에너지란, 전기나 물 또는 연료 등은 각각 상당한 일을 할 수 있는 능력을 가지고 있는데 이들이 가지는 일을 할 수 있는
능력을 에너지라 한다.
76.에너지보존법칙
에너지에는 여러 종류가 있으나 본질은 원래 동일한 것으로 어느 종류의 에너지의 일부 또는 전부를 다른 에너지로 변환시키
거나 또는 어느 물체로부터 다른 물체로 옴길 수 있으며 그 총량은 일정하다는 것
77.공정(동력) 이란, 단위시간에 이루어지는 일을 공정 또는 동력이라 한다.
78.마력이란, HP ; horse power로 기관에서 발생하는 동력을 나타내는데 사용되는 공정(동력)의 실용단위이다.
1HP = 4500 kgm/분 = 75 kgm/sec
*마력의 종류에는 도시마력, 축마력(제동마력,정미마력), 유효마력이 있다
*도시마력(IHP) ; 실린더내 연소가스의 압력으로 피스톤을 밀어내는 일을 마력단위로 나타낸 것
*축마력(순마력,제동마력,정미마력,BHP,SHP) ; 실제로 축을 회전시킨 마력
*BHP = IHP - FHP
*기계효율 이란, 도시마력에 대한 축마력의 비율을 말함, BHP / IHP
*공칭마력(Normal HP) 이란, 관청에서 관세,보조금지급,취급자의 자격결정,가격결정 등에 사용하는 마력
79.열의 일당량 이란, 얼마만큼의 열이 얼마만큼의 일로 변했는지를 계산한 것으로 1kcal의 열량은 427kgm의 일로 변한다는
것을 말한다.
80.연료유에 필요한 조건
발열량이 클것/비중과 점도가 적당할것/ 발화성이 좋을것/ 수분,회분,유황분,기타 불순물이 포함되지 않을것/ 슬러지가 생기
기 어려울것/화재의 위험이 없을것(인화점이 90도 이상일것)/값이 쌀 것 등
81.윤활유에 필요한 조건
점도가 적당할것/온도에 의한 점도 변화가 적을것(점도지수가 높을것)/유성이 좋을것(유막이 강할것)/응고점이 낮고 저온에서
도 유동성이 충분할것/저장중 슬러지가 생기지 않을것/부식성이 없을것/인화점이 높을 것
82.윤활유가 변질되는 원인
먼지,금속마모의 쇳가루에 의한 변질/저장중 슬러지의 발생/열에 의한 변질/산화/물에 의한 유화/연소가스 누설에 의한 변질
83.보일러의 주요구성요소
화로,전열면,수부,증기부,과열기,절탄기,공기예열기 등
84.선장의 직무와 권한
지휘명령권,출항전 검사의 의무, 항해의 성취의무, 재선의 의무, 비상시의 의무(선박위험시, 충돌시 조치의무,조난선박의
구조의무, 이상기상의 통보의무, 비상훈련,수장의 조건 수행, 사망 또는 행방불명자의 유류품조치 등)
85.연소의 조건 ; 연료, 산소, 열
86.화재의 종류 ; A급(연소후 재가 남는 고체화재),B급(유류화재),C급(전기),D급(금속화재)
87.선박안전법에 의한 선박기관규정 중 용어
*기관이란, 주기,축계,보기,보일러,압력용기 및 관장치등을 말한다
*보일러란, 화염에 닿는 증기발생장치
*압력용기란, 증기,공기,가스,액체가 내부에 있는 용기 및 열교환기로서 상용최대압력이 7킬로 이상이거나 1킬로이상 7킬로
이하의 것으로 내용적이 0.15큐빅 이상, 상용최고온도 150도 이상의 것을 말한다
88.내연기관의 특징
장점으로는 열효율이 높고 연료소비율이 적다/ 기관전체의 무게와 부피가 적다/시동시간이 짧다
단점으로는 압력변화가 심하므로 충격과 진동이 크고 따라서 각부의 마모나 고장이 많게되고 회전이 원활하지 못하므로 플라
이휠 같은 부속장치가 필요하며 속도변화의 범위가 좁아 저속회전이 곤란하며 자력기동이 불가하다
89.노킹 방지법
압축비,급기온도,급기압력을 높이거나 냉각수 온도를 높여 연소실의 온도를 높여 주는 방법과 발화점이 낮은 연료를 사용하여
발화늦음을 짧게 해주는 방법이 있다
90.후연소기간이 길어지는 이유
사용연료의 발화성이 나쁘거나 연료분사시기가 부적당할 때, 분사가 불량할때, 압축불량으로 발화기간이 길때
91.후연소기간이 길때 미치는 영향
불완전연소에 의해 열효율이 떨어지고, 실린더에 탄소퇴적물이 부착하여 실린더와 피스톤의 마모가 촉진되며, 실린더와
피스톤링 사이가 마모하여 기밀불량, 압축불량으로 인한 압축비 저하, 그리고 배기온도가 상승한다
92.후연소기간을 짧게 하려면,
연료분사는 빨리, 분사기간을 짧게 해준다
93.분사늦음이란, 플런저가 연료를 압축하기 시작하여 분사밸브가 열리고 분사가 시작할 때 까지의 시간을 말한다
94.연료분사의 조건에는
무화(연료의 미립화), 관통력(실린더내 공기층을 뚫고 나가느 힘), 분포(실린더내 공기와 연료의 혼합비), 분산(분무가 퍼지
는 각)
95.기관의 출력을 증가시키는 방법에는
과급기를 설치하여 평균유호압력을 높이는 방법, 실린더 체적을 증가시키는 방법, 회전수를 증가시키는 방법이 있다.
96.서어징이란, 블루워의 송출량에 비해 기관에 필요한 공기량이 적은 경우, 송풍량과 공기압력이 맥동하고 소음과 진동을
발생하여 운전이 불안전하고 연속운전을 불가능하게 되는 현상으로,
원인으로는, 고부하로 배가 선회할때, 흡,배기밸브, 소,배기공, 에어쿨러, 에코노마이져, 배기매니폴드등의 오손이 심하여
저항이 증가한 경우, 프로펠러가 공전하거나 흘수가 적은경우, 선체 오손등으로 추진저항이 증가하여 주기의 회전이 감소한
경우, 터빈노즐 차실에 이물질이 들어가 터빈노즐이 손상되어 면적이 축소되고 저항이 증가한 경우 등이다.
취급상 방지방법으로, 배기공 및 공기냉각기의 소제를 자주해주거나, 연료분사밸브의 정비를 충분히 하여 각 실린더의 출력을
고르게 해주는 방법, 프로펠러가 공전하지 않도록 적당한 흘수를 유지하는 방법 등이 있다.
97.냉각수 온도가 너무 높은 경우에 미치는 영향
윤활유의 점도가 감소하여 유성이 나빠지고, 소비량도 증가하며, 실린더와 피스톤의 마모가 증가하고, 과조발화의 원인이
된다, 또한 스케일 부착이 증가하여 열전도를 저하시키고 냉각효과를 떨어트린다, 고온부식등 부식이 증가한다
98.냉각수 온도가 너무 낮을 경우 미치는 영향
발화늦음을 일으키고 불완전연소에 의한 효율저하 및 연료소비율이 증가한다
99.윤활유의 작용에는
윤활작용, 냉각작용, 기밀작용, 방진작용, 청정작용 등이 있다
100.주유방법에는
비산식,강압주유식, 적하식, 원심주유식, 유욕식, 오일링식이 있다
101.유체 또는 유압방식의 장점으로는
큰마력에도 사용가능하며 비틀림진동 등을 기름이 흡수하여 큰진동에도 지장이 없고 중심이 약간 부정확해도 지장이 없으며
기계적 마찰부분이 없기에 신뢰도와 내구성이 우수하다
102.공동현상(Cavitation)
프로펠러의 회전이 빨라짐에 따라서 날개의 배면에 저압부가 생겨 진공에 가까워지면 그 부분의 물이 증발하여 수증기가 되고
수중에 용해되어 있는 공기와 더불어 날개면의 일부에 물이 접하지 않는 공동을 형성하는 현상을 말한다.
103.과급기의 종류에는
배기가스의 배출에너지를 그대로 이용하는 동압식과 각 실린더의 배기를 매니폴드에 모아 압력을 고르게 하여 터빈에 보내는
정압식이 있다.
104.기수공발이란, 증기와 수분이 같이 반출되는 현상을 말하며 물이 비등할 때 물방울이나 물의 미립자가 비산하여 증기와
함께 배출되는 프라이밍과 기포의 표면장력이 커서 기포가 파괴되지 않고 증기와 함께 배출되는 포밍이 있다.
원인으로는, 증발수면이 적거나 수면이 높을때, 내부구조가 복잡하여 기수분리가 곤란할때, 증기방출밸브를 갑자기 열었을때,
드럼의 압력이 저하될때 발생되는 자기증발 현상 등이 원인이다
105.역화(back fire)
보일러 점화시 연소실내 잔류가스나 연료가 고여 있는 상태에서 갑자기 착화하여 생성된 대량의 배기가스가 연소실 밖으로
나오는 현상으로 원인으로는, 연소실 환기불량, 점화시에 연료량이 과대할 때 또는 착화가 지연되어 연소실로 연료가 고일때
등이다
106.에코노마이져(절탄기)
주기에서 발생되는 배기가스를 이용하여 보일러 물을 가열하는 장치
107.냉동이란, 온도를 갖는 물질로부터 열을 흡수하여 주위의 온도보다 낮게 하거나 그 상태를 유지하는 것을 말한다
108.냉동싸이클이란, 역카르노 싸이클을 말하며, 압축 - 응축 - 팽창 - 증발 의 순서이다
109.냉동능력이란, 냉동기가 외부로부터 단위시간에 흡수할수 있는 열량을 말하며, 단위는 kcal/h
110.1냉동톤이란, (1RT = 3320 kcal/h) 0도의 순수한 물 1톤을 24시간동안 0도의 얼음으로 바꾸는 냉동능력을 말한다.
111.잠열이란, 어떤 물질의 온도는 변화시키지 않고 물질의 상태만을 변화시키는 열로 융해열,증발열,승화열이 있다
112.현열이란, 물질의 상태는 변화하지 않고 물질의 온도만을 변화시키는 열
113.임계온도, 어느 일정 온도보다 높은 온도에서는 아무리 높은 압력을 가해도 액화하지 않는데 이러한 온도를 말한다.
114.과열도란, 증발기 출구측 온도와 압축기 흡입온도의 차를 말하며 보통 5도가 적당하며 팽창밸브의 조절 기준이 된다
115.냉동방법에는 얼음이용, 기한제(얼음과 소금의 혼합)이용, 기계장치이용
116.직접냉매가 갖추어야 할 조건에는
임계온도가 높을것, 응축압력이 낮을것, 응고온도가 낮을것, 증발잠열이 클것, 비용적이 작을것, 연소성,폭발성,부식성이
없을것, 화학적으로 안정성이 있어야 하며 누설하기 어렵고 누설되면 발견하기 쉬울 것 등
117.IMO (International Maritime Organization) 국제해사기구이며 UN 산하의 해사문제만을 전문적으로 관장하는 기구인
IMCO(Inter-Government Maritime Consultative Organization) 정부간 해사자문기구가 82년 IMO로 명칭 변경된 것임.
118.MEPC (Maritime Environment Protection Committee) 해양환경보호위원회로 해양오염에 관한 제반사항을 관장한다
119.동력이란, 단위시간동안 하는 일량
120.보일의 법칙, 온도가 일정할때, 기체의 부피와 압력은 반비례한다
샤를의 법칙, 압력이 일정할때, 기체의 부피는 절대온도에 비례한다
보일-샤를의 법칙, 기체의 부피는 절대온도에 비례하고 압력에 반비례한다
121.엔탈피란, 유동하고 있는 물체가 가지는 내부에너지와 유동에너지의 합
122.증기싸이클이란, 랭킨싸이클을 말하며, 증기발생(보일러)-팽창(터빈)-복수(복수기)-급수(급수펌프)
123.비중이란, 대기압하에서 어떤 물질의 밀도와 4도의 물의 밀도와의 비
124.밀도란, 단위체적당 질량의 비
125.1knot 란, 1852 m / h = 0.514 m/sec
GMDSS : global maritime distress and safety system : 세계해상조난 및 안전제도
EPIRB : emergency position indicating radio beacon : 비상위치표시무선표지
NAVTEX : 해상교통문자방송, 해양경찰청 제공 해양 기상정보,해양수색구조,치안정보,항로,항만 등 해양 교통정보 문자방송
IAMSAR : international aeronautical search and rescue manual : 국제 항공 및 해상수색, 구조편람
COSPAS-SARSAT : 위성EPIRB위치확인을 하는 조난위치탐지시스템
COSPAS는 러시아가 제공했으며, 극 부근 1000킬로미터 상공에 위치, SARSAT는 미국에서 제공했으며, 극 부근
850킬로미터 상공에 위치
◦ 한국선급협회 (韓國船級協會, KR : Korean Register of Shipping) 60년 6월 해상에서의 인명안전 및 재산보호, 해운, 조선관련 공업기술의 진흥을 목적으로 설립된 기관으로 우리나라는 지난 88년 6월 1일 국제선급협회에 10번째 정회원국으로 가입
◦ GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System, 世界海上遭難 및 安全制度) 최신의 디지탈 및 위성통신기술을 이용, 어느 해역에서 선박이 조난을 당해도 그 선박으로부터 육상의 구조기관이나 부근의 선박에게 신속.정확한 지원 요청이 가능하며, 또한 육상으로부터 항해안전에 관한 정보 등을 적절히 수신할 수 있는 시스템. SOLAS조약에 의해 발효일('92. 2월)로부터 7년간의 이행준비기간을 거친후, 1999년부터는 300G/T이상 전선박에 도입이 의무화
◦ IMO (International Maritime Organization, 國際海事機構) 국제해사법률제도의 개선.통일, 해상안전 및 해양환경보호 증진 등을 목적으로 1959년 UN에 의하여 설립되었으며, '95말 현재 153개국의 정회원과 2개국의 준회원이 가입중. 런던에 본부를 두고 있고 산하에 5개의 전문위원회와 11개의 소위원회가 있으며 우리나라는 1962년 가입. IMO는 ISM Code 등 다수의 해사관련 국제협약을 관장하고 있음
◦ INMARSAT (International Maritime Satellite Organi- zation, 國際海事衛星機構) IMO에서 '76. 9월 채택하여 '79. 7 발효된 국제협약으로 해사통신을 목적으로 한 통신위성기구 설립에 관해 규정하고 있음
◦ ISM Code (International Safety Management Code, 國際安全管理規約) 해운선사 및 선박의 안전관리 조직.절차 등에 대한 국제적 통일기준에 관한 규약. 국제해사기구(IMO)에 의해 '93.10월 채택 '98.7월부터 적용 예정
◦ LNG(Liquified Natural Gas, 액화天然가스) 주성분이 Methane으로서 이것을 -162˚C에서 액화하면 그 부피가 당초 체적(體積)의 600분의 1로 축소되어 대량 운반이 용이. 이와 같이 액화된 천연가스를 운반하는 선박을 LNG Tanker라고 하며, 고도의 건조기술이 요구되는 고부가가치선박
◦ MARPOL (The International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973 ; 國際海洋汚染防止協約) 국제해사기구(IMO)에서 '73년 채택한, 선박으로부터의 해양오염방지에 관한 국제협약. 부속서 I∼V 가 있음
◦ NOWPAP (Northwest Pacific Action Plan for the Protection, Management and Development of the Marine and Coastal Environment of the Northwest Pacific Region) 북서태평양지역의 해양 및 연안환경의 보호, 관리 및 개발을 위한 북서태평양 행동계획
◦ OPRC (International Convention on Oil Pollution Preparedness Response and Cooperation, 油類汚染 對應.對備 및 協力에 관한 國際協約) 국제해사기구(IMO)에서 '90년에 채택한 국제협약으로 해양오염사고시 신속하고 효과적인 대비 및 대응을 위한 제반사항을 규정
◦ OECD (Organization for Economic Cooperation and Development, 經濟協力開發機構) 회원국간의 경제성장도모와 세계경제발전에의 공헌, 개발도상국 원조 및 범세계적 자유무역의 확대를 목적으로 1961. 9.30 발족되었으며, 해운 등 26개 위원회가 있고 우리나라는 '96년 가입
◦ P&I Club (Protection and Indemnity Club : 船主責任相互保險組合) 선박의 소유 및 운항과 관련하여 일반의 선박보험만으로 커버할 수 없는 제3자에 대한 법적 배상책임을 위한 선주 상호간의 공제조합으로서 비영리단체이며, 통상 선원의 사상이나 제3자에 대한 선주의 법적 책임이 주 담보대상임
◦ SOLAS (International Convention for the Safety of Life at Sea, 國際海上人命安全協約) IMO에서 1977. 11. 1 채택하여 '80. 5. 2발효된 선박의 구조.설비 및 화물의 운송에 관한 기준을 정한 협약. 유조선의 안전 및 해양오염방지에 관한 '78 SOLAS PROTOCOL, 선박검사 및 증서발급 기간의 통일을 위한 '88 SOLAS PROTOCOL 등이 있음
◦ STCW '78 (The International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, 1978 ; 船員訓練.資格證明 및 當直勤務의 基準에 관한 國際協約) IMO에 의해 '78. 7. 4 채택되어 '84. 4.28 발효된 선원의 훈련, 자격증명 및 당직근무에 관한 최저 기준 등에 관하여 정한 국제협약
◦ TEU (Twenty-footer Equivalent Unit) 컨테이너의 규격에는 그 길이에 따라 20피트와 40피트짜리가 있는데 20피트짜리 컨테이너 하나를 1 TEU라고 함. (따라서 40피트 컨테이너는 2TEU가 됨) 세계적으로 컨테이너와 관련된 모든 통계의 기준으로 사용되고 있음
◦ ULCC (Ultra Large Crude Oil Carrier) 30만DWT급 이상의 대형유조선을 가리킴
◦ UNCLOS (United Nations Convention on the Law of the Sea) 유엔해양법협약
◦ VHF (Very High Frequency, 超短波) 항계내 출입항 선박과의 통신장비로서, 10마일 정도까지 교신이 가능한 초단파 무선전화
◦ VLCC (Very Large Crude Carrier) 175천DWT이상 300천DWT미만의 대형 유조선
◦ VTS (Vessel Traffic Service, 海上交通管制制度) 레이다, CCTV, 무선전화 등 통신시설을 이용하여 항만과 출입항로를 항행하거나 이동하는 선박의 움직임을 관찰하고 이들 선박의 항행안전에 필요한 정보를 제공하여 주는 정보교환체제