내연기관

Internal combustion engine
오버헤드 캠 4행정 가솔린 엔진에 있는 실린더의 그림:
카르노에 의한 이상적인 연소 사이클을 기술한 다이어그램

내연기관(ICE 또는 IC 엔진)은 작동 유체 흐름 회로의 일부인 연소실산화제(일반적으로 공기)를 사용하여 연료 연소가 발생하는 열 엔진입니다.내연기관에서 연소에 의해 발생하는 고온고압가스의 팽창은 엔진의 일부 구성부품에 직접적인 힘을 가한다.힘은 일반적으로 피스톤(피스톤 엔진), 터빈 블레이드(가스터빈), 로터(Wkel 엔진) 또는 노즐(제트 엔진)에 적용됩니다.이 힘은 구성 요소를 먼 거리까지 이동시켜 화학 에너지를 운동 에너지변환하여 엔진이 연결된 모든 것을 추진, 이동 또는 구동하는 데 사용됩니다.이것은 엔진의 무게나 크기가 [1][2][3]더 중요한 애플리케이션의 경우 외연 엔진을 대체했습니다.

상업적으로 성공한 최초의 내연기관은 [4]1860년경 에티엔 르누아르에 의해 만들어졌고, 오토 엔진으로 알려진 최초의 현대식 내연기관은 1876년 니콜라우스 오토에 의해 만들어졌다.내연기관이라는 용어는 일반적으로 6행정 피스톤 엔진 및 뱅클 로터리 엔진과 같은 변형과 함께 보다 친숙한 4행정 2행정 피스톤 엔진과 같이 간헐적으로 연소되는 엔진을 말합니다.두 번째 등급의 내연 기관은 연속 연소를 사용합니다. 가스 터빈, 제트 엔진 및 대부분의 로켓 엔진은 각각 [4][5]앞서 설명한 것과 동일한 원리의 내연 기관입니다.총기는 내연기관의 [5]한 형태이기도 하지만 박격포와 대공포와 같은 무기와 함께 일반적으로 별도의 범주로 취급된다.이와는 대조적으로 증기 또는 스털링 엔진같은 외연기관에서는 에너지가 연소 생성물로 구성되거나 혼합되거나 연소 생성물에 의해 오염되지 않은 작동 유체에 공급됩니다.외연기관의 작동유체에는 공기, 온수, 가압수, 심지어 보일러에서 가열된 액체나트륨이 포함됩니다.

많은 고정 애플리케이션이 있지만, 대부분의 ICE는 모바일 애플리케이션에 사용되며 자동차, 항공기 보트와 같은 차량의 주요 전원 공급 장치이다.ICE는 보통 천연가스가솔린, 디젤 연료 또는 연료유같은 석유제품과 같은 화석연료로 구동된다.바이오디젤과 같은 재생 가능한 연료는 압축 점화(CI) 엔진과 스파크 점화(SI) 엔진에서 바이오 에탄올에서 생성되는 바이오 에탄올 또는 ETBE(에틸 tert-부틸 에테르) 엔진에 사용된다.1900년에 디젤 엔진의 발명가인 루돌프 디젤은 그의 [6]엔진을 작동시키기 위해 땅콩기름을 사용하고 있었다.재생 가능한 연료는 일반적으로 화석 연료와 혼합된다.거의 사용되지 않는 수소는 화석 연료나 재생 에너지에서 얻을 수 있다.

★★★

다양한 과학자들과 기술자들이 내연기관의 개발에 기여했다.1791년 존 바버가스터빈을 개발했다.1794년 토마스 미드는 가스 엔진에 대한 특허를 취득했다.또한 1794년, 로버트 스트리트는 내연기관의 특허를 취득했고, 이 내연기관은 액체 연료를 사용한 최초의 엔진이었다.1798년, 존 스티븐스는 최초의 미국 내연기관을 만들었다.1807년 프랑스 기술자 니세포레 니에프스와 클로드 니에프스는 먼지 폭발을 조절하여 내연기관의 원형인 피레올로포를 작동시켰는데, 이것은 나폴레옹 보나파르트에 의해 특허를 받았다.이 엔진은 프랑스의 [7][8] 강에서 보트에 동력을 공급했다.같은 해 스위스 엔지니어 프랑수아 아이작 드 리바즈는 수소 기반 내연기관을 발명해 전기 스파크로 엔진에 동력을 공급했다.1808년 드 리바즈는 자신의 발명품을 원시적인 작업 차량인 "세계 최초의 내연 자동차"[9]에 장착했다.1823년 새뮤얼 브라운은 산업적으로 적용되는 최초의 내연기관 특허를 취득했다.

1854년 영국에서 이탈리아의 발명가 Eugenio Barsanti와 Felice Matteucci는 "가스 폭발에 의한 동력 공급"이라는 인증을 받았습니다.1857년 옥새특허청은 '가스로부터 동력력을 얻기 위한 개량된 장치'[10][11][12][13]의 발명에 대해 특허 No.1655를 인정했다.바르산티와 마테우치는 1857년과 [14][15]1859년 사이에 프랑스, 벨기에, 피에몬트에서 같은 발명에 대한 다른 특허를 취득했다.1860년 벨기에의 엔지니어 Jean Joseph Etienne Lenoir는 가스 연소식 [16]내연기관을 생산했다.1864년 니콜라우스 오토는 최초의 대기 가스 엔진에 특허를 냈다.1872년 미국인 조지 브레이튼은 최초의 액체 연료 내연기관을 발명했다.1876년 니콜라우스 오토는 고틀리브 다임러와 빌헬름 마이바흐와 함께 압축 충전, 4사이클 엔진에 대한 특허를 취득했습니다.1879년 벤츠는 신뢰할 수 있는 2행정 가솔린 엔진에 특허를 취득했다.이후 1886년 벤츠는 내연기관을 갖춘 최초의 자동차 상업 생산을 시작했으며, 이 내연기관에서 3륜 4사이클 엔진과 섀시가 하나의 [17]유닛을 형성했다.1892년, Rudolf Diesel은 최초의 압축 충전, 압축 점화 엔진을 개발했습니다.1926년, 로버트 고다드는 최초의 액체 연료 로켓을 발사했다.1939년, 하인켈 He 178은 세계 최초의 제트 항공기가 되었다.

한 때 엔진이라는 단어는 (고대 프랑스어라틴어 인제니움에서 유래한) 어떤 기계라도 의미했습니다. 즉, 포위 엔진과 같은 표현에서 지속되는 감각입니다.모터(Latin motor, "mover")는 기계적 동력을 생산하는 기계입니다.전통적으로 전기 모터는 "엔진"이라고 불리지 않지만, 연소 엔진은 종종 "모터"라고 불립니다. (전기 엔진은 전기로 작동하는 기관차를 말합니다.)

보트에서 선체에 장착된 내연기관을 엔진이라고 하지만 트랜섬에 위치한 엔진은 [18]모터라고 합니다.

프로그램

백업 전원용 디젤 발전기

왕복 피스톤 엔진은 자동차, 오토바이, 선박을 비롯한 육상 및 수상 차량의 가장 일반적인 동력원이고, 기관차(일부는 전기 엔진이지만 대부분은 디젤[19][20] 엔진을 사용합니다)도 있습니다.일부 자동차, 항공기 및 오토바이에는 방켈 디자인의 회전 엔진이 사용됩니다.이들은 총칭하여 내연기관 차량(ICEV)[21]이라고 합니다.

높은 출력 대 중량비가 필요한 경우 내연 기관은 연소 터빈 또는 때로는 Wankel 엔진의 형태로 나타납니다.동력 항공기는 일반적으로 왕복 엔진일 수 있는 ICE를 사용한다.비행기는 제트 엔진을 대신 사용할 수 있고 헬리콥터터보샤프트를 대신 사용할 수 있다. 두 가지 모두 터빈의 일종이다.여객기는 추진력을 제공할 뿐만 아니라 보조 동력 장치로 별도의 ICE를 사용할 수 있다.방클 엔진은 많은 무인 항공기에 장착되어 있다.

ICE는 전력망에 전력을 공급하는 대형 발전기를 구동한다.그것들은 약 100 MW 범위의 전형적인 전기 출력을 가진 연소 터빈의 형태로 발견됩니다. 복합 사이클 발전소는 고온의 배기를 사용하여 수증기를 끓이고 과열시켜 증기 터빈을 작동시킵니다.따라서, 연료에서 더 많은 에너지가 연소 엔진만으로 추출될 수 있는 것보다 더 많이 추출되기 때문에 효율이 더 높습니다.복합 사이클 발전소는 50~60%의 효율을 달성합니다.더 작은 규모에서는 가스 엔진이나 디젤 발전기와 같은 정지된 엔진이 백업 또는 전기 그리드에 연결되지 않은 영역에 전력을 공급하기 위해 사용됩니다.

소형 엔진(일반적으로 2행정 가솔린/휘발유 엔진)은 잔디 깎는 기계, 스트링 트리머, 체인 톱, 리프 블로어, 압력 와셔, 스노우 모빌, 제트 스키, 선외기, 모페드오토바이의 공통 동력원입니다.

★★

내연기관을 분류하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

★★★

: 「」 「」:

: 화화유유 by :

기계적/열역학 사이클(이 사이클은 거의 사용되지 않지만 하이브리드 차량연비[23] 위해 제조된 다른 차량에서 흔히 볼 수 있음):

  • 가스터빈 엔진
    • 터보젯, 추진식 노즐 사용
    • 덕트 팬을 통한 터보 팬
    • 터보프롭(일반적으로 피치가 가변적인 비전도 프로펠러를 통과함)
    • 터보샤프트, 추력 대신 기계적 토크를 생성하도록 최적화된 가스터빈
  • 램젯[24]터보젯과 유사하지만 압축기 대신 차량 속도를 사용하여 공기를 압축(램)합니다.
  • 초음속 연소를 사용하는 램젯의 변형인 스크램젯.

★★★★

V8 v bare bare bare bare bare bare bare bare bare bare bare bare bare
링,핀 및 , 스스 piston, piston piston piston piston 、 전 piston piston piston piston piston piston

왕복식 내연기관의 기초는 엔진 블록으로, 일반적으로 주철(내마모성이 우수하고 비용이 [25]저렴하기 때문에) 또는 알루미늄으로 제조됩니다.후자의 경우 실린더 라이너는 주철 또는 강철 [26]또는 니카실 또는 알루실 등의 코팅으로 이루어진다.엔진 블록에는 실린더가 들어 있습니다.두 개 이상의 실린더가 있는 엔진의 경우 일반적으로 1열(직진 엔진) 또는 2열(박스 엔진 또는 V 엔진)로 배열됩니다. 현대 엔진에서는 3열이 간혹 사용되기도 하며, 다른 엔진 구성도 가능하며 사용되었습니다.단일 실린더 엔진(또는 텀퍼)은 가벼운 기계에서 볼 수 있는 오토바이 및 기타 소형 엔진에 흔히 사용됩니다.실린더의 외측에서는 냉각 오일이 포함된 통로가 엔진 블록에 주입되지만, 일부 헤비듀티 엔진에서는 이 통로가 교체 가능한 [25]탈착식 실린더 슬리브 유형입니다.수냉식 엔진은 엔진 블록에 냉각액이 순환하는 통로(워터 재킷)를 포함합니다.일부 소형 엔진은 공랭식으로 되어 있으며, 실린더 블록에는 워터 재킷 대신 핀이 돌출되어 있어 공기로 직접 열을 전달하여 엔진을 냉각합니다.실린더 벽은 대개 크로스 해치를 얻기 위해 호닝으로 마감되며, 이는 더 많은 오일을 유지할 수 있습니다.표면이 너무 거칠면 피스톤의 과도한 마모로 인해 엔진이 빠르게 손상될 수 있습니다.

피스톤은 실린더의 한쪽 끝을 압축 공기 및 연소 제품의 고압으로부터 씰링하고 엔진 작동 중에 실린더 내부에서 연속적으로 미끄러지는 짧은 원통형 부품입니다.소형 엔진에서는 피스톤이 알루미늄으로 제조되지만, 대형 엔진에서는 일반적으로 [25]주철로 제조됩니다.피스톤의 상단 벽은 크라운이라고 불리며 일반적으로 평평하거나 오목하다.일부 2행정 엔진은 디플렉터 헤드가 있는 피스톤을 사용합니다.피스톤은 일체형 보강 구조(피스톤 웨브)를 제외하고 하단과 중공에서 개방됩니다.엔진이 작동 중일 때 연소실의 가스 압력은 피스톤 크라운에 힘을 가하고 피스톤 크라운은 웹을 통해 거전 핀으로 전달됩니다.각 피스톤에는 원주 주위에 링이 장착되어 있어 대부분 가스가 크랭크케이스로 누출되거나 [27]연소실로 오일이 유입되는 것을 방지합니다.환기 시스템은 정상 작동 중에 피스톤을 통해 빠져나가는 소량의 가스(블로우바이 가스)를 크랭크케이스 밖으로 배출하여 오일을 오염시키고 [25]부식을 발생시키지 않도록 합니다.2행정 가솔린 엔진에서 크랭크케이스는 공기 연료 경로의 일부이며, 크랭크케이스의 지속적인 흐름으로 인해 2행정 엔진은 별도의 크랭크케이스 환기 시스템이 필요하지 않습니다.

로드는 사용하지 않습니다.이 엔진은 로커 암을 사용하지만 푸시 로드는 사용하지 않습니다.

실린더 헤드는 수많은 볼트 또는 스터드에 의해 엔진 블록에 부착됩니다.몇 가지 기능이 있습니다.실린더 헤드는 피스톤과 반대쪽에서 실린더를 씰링합니다. 실린더가 외부 공기 및 배기 밸브로 채워져 연소 가스가 빠져나갈 수 있도록 하는 짧은 흡기 밸브(포트)와 관련 흡기 밸브가 있습니다.그러나 2행정 크랭크케이스 스캐빈징 엔진은 포핏 밸브 없이 가스 포트를 실린더 벽에 직접 연결합니다. 대신 피스톤이 개폐를 제어합니다.또한 실린더 헤드는 스파크 점화 엔진의 경우 스파크 플러그를 고정하고 직접 분사를 사용하는 엔진의 경우 인젝터를 고정합니다.모든 CI(압축 점화) 엔진은 보통 직접 분사인 연료 분사를 사용하지만 일부 엔진은 대신 간접 분사를 사용합니다.SI(스파크 점화) 엔진은 좌현 분사 또는 직분사로 카뷰레터 또는 연료 분사를 사용할 수 있습니다.대부분의 SI 엔진은 실린더당 스파크 플러그가 하나이지만 일부는 2개입니다.헤드 개스킷은 실린더 헤드와 엔진 블록 사이의 가스 누출을 방지합니다.밸브의 개폐는 하나 이상의 캠축과 스프링(또는 일부 엔진에서는 스프링을 사용하지 않는 데스모드로믹 메커니즘)에 의해 제어됩니다.캠축은 밸브의 스템을 직접 누르거나 로커 암에 다시 직접 또는 푸시 로드를 통해 작용할 수 있습니다.

아래에서 엔진 블록이 보입니다.실린더, 오일 스프레이 노즐 및 메인 베어링의 절반이 선명하게 보입니다.

크랭크케이스는 정상 작동 중에 떨어지는 오일을 모아 사이클링하는 섬프로 하부에 씰링됩니다.실린더 블록과 섬프 사이에 형성된 캐비티에는 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환하는 크랭크축이 들어 있습니다.크랭크축은 엔진 블록을 기준으로 메인 베어링에 의해 고정되어 회전할 수 있습니다.크랭크케이스의 벌크헤드는 모든 메인 베어링의 절반을 구성하고 나머지 절반은 분리 가능한 캡입니다.경우에 따라서는 여러 개의 작은 캡이 아닌 하나의 메인 베어링 덱이 사용됩니다.커넥팅 로드는 한쪽 끝 크랭크축(크랭크핀)의 오프셋 부분과 다른 쪽 끝 피스톤에 연결되어 힘을 전달하고 피스톤의 왕복 운동을 크랭크축의 원운동으로 변환한다.거전 핀에 부착된 커넥팅 로드의 끝을 소단이라고 하고 크랭크축과 연결되는 다른 쪽 끝을 대단이라고 합니다.빅 엔드에는 크랭크축 주위에 조립할 수 있도록 분리 가능한 반이 있습니다.탈거식 볼트로 커넥팅 로드에 함께 고정됩니다.

실린더 헤드에는 해당 포트에 연결된 흡기 매니폴드와 배기 매니폴드가 있습니다.흡기 매니폴드는 공기 필터에 직접 연결되거나, 공기 필터에 연결된 카뷰레터에 연결됩니다.이러한 장치에서 유입되는 공기를 개별 실린더로 분배합니다.배기 매니폴드는 배기 시스템의 첫 번째 구성 요소입니다.실린더에서 배기 가스를 수집하여 경로의 다음 구성 요소로 구동합니다.ICE의 배기 시스템에는 촉매변환기와 머플러도 포함될 수 있습니다.배기 가스 경로의 마지막 부분은 테일 파이프입니다.

스트로크 " " "

엔진의 입니다.4 스트로크 SI 엔진의 동작.★★★★
1 § 인덕션
2 § 압축
3 † 전력
4 § 배기

피스톤의 상사점(TDC)은 밸브에 가장 가까운 위치이고 하사점(BDC)은 밸브에서 가장 먼 반대 위치입니다.스트로크는 관련 프로세스와 함께 피스톤이 TDC에서 BDC로 또는 그 반대로 움직이는 것입니다.엔진이 작동하는 동안 크랭크축은 거의 일정한 속도로 연속적으로 회전합니다.4행정 ICE에서 각 피스톤은 크랭크축 회전당 다음 순서로 2행정씩 발생합니다.TDC에서 설명을 시작하면 다음과 같습니다.[28][29]

  1. 흡기, 유도 또는 흡입:흡기 밸브는 캠 로브가 밸브 스템을 누르는 결과로 열립니다.피스톤이 아래로 이동하면서 연소실의 체적이 증가하고 CI 엔진의 경우 공기가 유입되거나 직접 분사를 사용하지 않는 SI 엔진의 경우 공기 혼합이 허용됩니다.공기 또는 공기-연료 혼합물은 어떤 경우에도 전하라고 불립니다.
  2. 압축:이 스트로크에서는 두 밸브가 모두 닫히고 피스톤이 위쪽으로 이동하므로 피스톤이 TDC에 있을 때 최소치에 도달하는 연소실 체적이 감소합니다.피스톤은 압축되는 동안 전하 작업을 수행합니다. 그 결과 압력, 온도 및 밀도가 증가합니다. 이 동작에 대한 근사치는 이상적인 가스 법칙에 의해 제공됩니다.피스톤이 TDC에 도달하기 직전에 점화 작업이 시작됩니다.SI 엔진의 경우 스파크 플러그는 고전압 펄스를 수신하여 스파크를 생성하고 스파크 플러그에 이름을 부여하고 전하를 점화합니다.CI 엔진의 경우 연료 인젝터는 연료를 분무 형태로 연소실로 신속하게 분사합니다. 고온으로 인해 연료가 점화됩니다.
  3. 전원 또는 작동 스트로크:연소 가스의 압력은 피스톤을 아래로 밀어서 전하 압축에 필요한 것보다 더 많은 운동 에너지를 생성합니다.압축 스트로크를 보완하여 연소 가스가 팽창하고 그 결과 온도, 압력 및 밀도가 감소합니다.피스톤이 BDC에 가까워지면 배기 밸브가 열립니다.연소 가스는 남은 압력(배압 초과, 배기 포트의 게이지 압력)으로 인해 되돌릴 수 없이 팽창합니다. 이를 블로 다운이라고 합니다.
  4. 배기:피스톤이 위로 이동하면서 연소 가스를 배출하는 동안 배기 밸브가 열린 상태로 유지됩니다.자연 흡기 엔진의 경우 피스톤이 연소실을 완전히 닫지 않기 때문에 정상 작동 중에 연소 가스의 일부가 실린더에 남아 있을 수 있습니다. 이러한 가스는 다음 충전 시 용해됩니다.이 스트로크가 끝나면 배기 밸브가 닫히고 흡기 밸브가 열리며 다음 사이클에서 시퀀스가 반복됩니다.배기 밸브가 닫히기 전에 흡기 밸브가 열려 더 나은 청소가 가능합니다.

스트로크 '''

이러한 종류의 엔진의 명확한 특성은 각 피스톤이 크랭크축 회전마다 사이클을 완료한다는 것입니다.흡기, 압축, 전원 및 배기 4가지 프로세스는 단 2번의 스트로크로 이루어지므로 각각 전용 스트로크를 사용할 수 없습니다.로 구성됩니다.

  1. 동력: 피스톤이 하강하는 동안 4행정 엔진과 같이 연소 가스가 피스톤에서 작업을 수행합니다.확장에 대해서도 동일한 열역학적 고려사항이 적용됩니다.
  2. 청소:BDC 전에 크랭크축이 약 75° 회전하면 배기 밸브 또는 포트가 열리고 블로 다운이 발생합니다.그 직후 흡기 밸브 또는 이송 포트가 열립니다.유입된 전하가 나머지 연소 가스를 배기 시스템으로 대체하고 전하의 일부도 배기 시스템으로 유입될 수 있습니다.피스톤이 BDC에 도달하여 방향을 반전시킵니다.피스톤이 실린더 내부로 짧은 거리를 이동한 후 배기 밸브 또는 포트가 닫히고, 곧 흡기 밸브 또는 트랜스퍼 포트도 닫힙니다.
  3. 압축:흡기 및 배기구가 모두 닫힌 상태에서 피스톤이 계속 위쪽으로 이동하여 충전을 압축하고 작업을 수행합니다.4 스트로크 엔진의 경우와 마찬가지로 피스톤이 TDC에 도달하기 직전에 점화가 시작되며 충전 시 압축의 열역학에 대한 동일한 고려사항이 적용됩니다.

4행정 엔진은 피스톤을 정용량 펌프로 사용하여 4행정 중 2회 소거 작업을 수행하는 반면, 2행정 엔진은 파워 스트로크의 마지막 부분과 압축 스트로크의 첫 부분을 복합 흡기 및 배기용으로 사용합니다.충전 및 배기 가스를 교체하는 데 필요한 작업은 크랭크케이스 또는 별도의 블로워에서 이루어집니다.소기, 연소 가스 배출 및 신선 혼합물의 진입을 위해 두 가지 주요 접근법이 설명됩니다.루프 청소와 유니플로 청소.2010년대에 발표된 SAE 뉴스는 '루프 스캐빈징'[22]이 유니플로 스캐빈징보다 더 낫다고 합니다.

완료

중인 스캐빈지

일부 SI 엔진은 크랭크케이스 소거식이며 포핏 밸브를 사용하지 않습니다.대신 크랭크케이스와 피스톤 아래의 실린더 부분을 펌프로 사용한다.흡기 포트는 엔진에 의해 구동되는 리드 밸브 또는 로터리 디스크 밸브를 통해 크랭크케이스에 연결됩니다.각 실린더에 대해 한쪽 끝은 크랭크케이스에 연결하고 다른 쪽 끝은 실린더 벽에 연결합니다.배기 포트는 실린더 벽에 직접 연결됩니다.이송 및 배기 포트는 피스톤에 의해 개폐됩니다.리드 밸브는 크랭크케이스 압력이 흡기 압력보다 약간 낮을 때 열려 새로운 전하가 채워집니다. 피스톤이 위로 이동할 때 발생합니다.피스톤이 아래로 이동하면 크랭크케이스 내 압력이 증가하고 리드 밸브가 즉시 닫히면 크랭크케이스 내 전하가 압축됩니다.피스톤이 아래로 이동하면 배기 포트와 이송 포트도 해제되고 크랭크케이스 내 전하의 압력이 높아지면 이송 포트를 통해 실린더로 유입되어 배기 가스가 방출됩니다.연료에 2행정 오일을 소량 첨가하여 윤활한다.페트로일(Petroil)은 앞서 말한 기름에 휘발유를 섞은 것을 말한다.이러한 종류의 2행정 엔진은 동등한 4행정 엔진보다 효율성이 낮고 다음과 같은 조건에서 더 많은 오염 배기가스를 방출합니다.

  • 시스템은 전체 손실 윤활 시스템을 사용합니다. 모든 윤활유는 결국 연료와 함께 연소됩니다.
  • 청소에는 다음과 같은 상충되는 요건이 있습니다.한쪽에서는 거의 모든 연소 가스를 대체하기 위해 각 사이클에 충분한 양의 신규 전하를 도입해야 하지만 너무 많은 연소 가스를 도입하면 일부분이 배기 가스로 유입됩니다.
  • 연료린린린린소소류성성성성성성성된된된된된된된된된된된된배배 된된된된된된이이이이이이이4행정 엔진은 배기 중에 연소실이 최소 부피로 감소하기 때문에 거의 모든 연소 가스를 강제로 배출할 수 있는 이점이 있습니다.크랭크케이스 소거식 2행정 엔진에서 배기 및 흡기는 연소실을 최대 부피로 하여 대부분 동시에 수행됩니다.

이 타입의 2 스트로크 엔진의 주된 장점은 기계적 단순성과 4 스트로크 엔진보다 높은 출력중량비입니다.사이클당 출력 스트로크가 2배 증가하지만 실제로는 동등한 4행정 엔진의 출력은 2배 미만입니다.

미국에서는 오염으로 인해 2행정 엔진이 도로 차량에 대해 금지되었다.오프로드 전용 오토바이는 여전히 2행정인 경우가 많지만, 도로에서 합법인 경우는 거의 없습니다.하지만 수천 대의 2행정 잔디 정비 엔진이 사용되고 [citation needed]있습니다.

송풍기

별도의 블로워를 사용하면 크랭크케이스 스캐빈징의 많은 단점을 피할 수 있습니다. 단, 복잡성이 증가하여 비용이 증가하고 유지 보수 요구 사항이 증가합니다. 유형의 엔진은 흡입구에 포트 또는 밸브를 사용하고 배기구에 밸브를 사용합니다. 단, 대향 피스톤 엔진은 배기구에 포트를 사용할 수도 있습니다.블로워는 일반적으로 루트 유형이지만 다른 유형도 사용되었습니다.이 설계는 CI 엔진에서 일반적이며 SI 엔진에서 가끔 사용됩니다.

송풍기를 사용하는 CI 엔진은 일반적으로 단일 저소기 방식을 사용합니다.이 설계에서 실린더 벽에는 피스톤 크라운이 BDC에 있을 때 도달하는 위치 바로 위에 원주를 따라 균일한 간격으로 배치된 여러 개의 흡기 포트가 있습니다.4행정 엔진의 배기 밸브 등을 사용한다.흡기 매니폴드의 마지막 부분은 흡기 포트에 공급되는 에어 슬리브입니다.흡기 포트는 실린더 벽과 수평 각도로 배치되어(즉, 피스톤 크라운 면에 있음) 유입되는 전하에 스월(swirl)을 제공하여 연소를 개선합니다.가장 큰 왕복식 IC는 이 유형의 저속 CI 엔진으로, 선박 추진(해양 디젤 엔진 참조) 또는 전력 발전에 사용되며 모든 종류의 내연 엔진 중 최고의 열 효율을 달성합니다.일부 디젤 전기 기관차 엔진은 2행정 사이클로 작동합니다.가장 강력한 브레이크 파워는 약 4.5MW 또는 6000HP입니다.기관차의 EMD SD90MAC 클래스가 그 예입니다.원동기 브레이크 출력이 거의 동일한 동급 GE AC6000CW는 4행정 엔진을 사용합니다.

이러한 유형의 엔진의 예로는 대형 컨테이너선에 사용되는 Wértsilae-Sulzer RT-Flex96-C 터보차지 2행정 디젤이 있습니다.열효율이 50%를 [30][31][32]넘는 세계에서 가장 효율적이고 강력한 왕복식 내연기관입니다.비교하자면, 가장 효율적인 소형 4행정 엔진은 약 43%의 열효율(SAE 900648)[citation needed]입니다. 표면적에 대한 부피 비율이 증가하므로 크기가 효율성에 유리합니다.

광학적으로 접근이 가능한 2행정 모터사이클 엔진의 실린더 내 연소 비디오는 외부 링크를 참조하십시오.

★★★★★★★

듀갈드 클럭은 1879년에 최초의 2사이클 엔진을 개발했다.연료 혼합물을 실린더로 [22]옮기기 위해 펌프 역할을 하는 별도의 실린더를 사용했습니다.

1899년 John Day는 Cluck의 디자인을 오늘날 [33]널리 사용되는 2사이클 엔진으로 단순화했습니다.주간 사이클 엔진은 크랭크케이스 소거 및 좌현 타이밍이 설정됩니다.크랭크케이스와 배기 포트 아래의 실린더 부분이 펌프로 사용됩니다.주간 사이클 엔진의 작동은 피스톤이 BDC에서 위로(헤드 방향으로) 이동하도록 크랭크축을 돌리면 시작되며 크랭크케이스/실린더 영역에 진공이 발생합니다.그런 다음 카뷰레터는 리드 밸브 또는 로터리 디스크 밸브(엔진 구동)를 통해 혼합 연료를 크랭크케이스로 공급합니다.크랭크케이스에서 실린더의 포트로 이어지는 덕트에는 흡기 및 배기 포트에서 배기 파이프로 이어지는 덕트가 주조되어 있습니다.실린더 길이와 관련된 포트의 높이를 "포트 타이밍"이라고 합니다.

엔진의 첫 번째 업 스트로크 시에는 크랭크케이스가 비어 있기 때문에 연료가 실린더로 유입되지 않습니다.다운 스트로크 시 피스톤은 연료 혼합물을 압축하여 실린더와 베어링의 피스톤을 윤활합니다. 연료 혼합물에 오일이 첨가되어 있기 때문입니다.피스톤이 아래로 이동하면 먼저 배기 가스가 배출되지만, 첫 번째 스트로크 시에는 연소된 연료가 배출되지 않습니다.피스톤이 더 아래로 이동하면 크랭크케이스로 연결되는 덕트가 있는 흡기 포트가 열립니다.크랭크케이스의 연료 혼합기는 압력을 받기 때문에 혼합물이 덕트를 통과하여 실린더로 이동합니다.

피스톤이 포트를 닫을 만큼 충분히 상승하기 전에 연료 실린더에 직접 배기 포트에서 이동하는 장애물이 없기 때문에, 초기 엔진은 연료 흐름을 늦추기 위해 높은 돔형 피스톤을 사용했습니다.나중에 연료는 팽창실 설계를 사용하여 실린더로 다시 "재공진"되었습니다.피스톤이 TDC 근처로 올라갔을 때 스파크가 연료에 점화되었습니다.피스톤이 동력으로 아래로 구동될 때 먼저 고압에서 연소된 연료가 배출되는 배기 포트를 찾은 다음 프로세스가 완료된 흡기 포트를 통해 계속 반복됩니다.

이후 엔진은 성능 향상을 위해 독일 회사가 고안한 일종의 포팅을 사용했습니다.그것은 Schnurle Reverse Flow 시스템이라고 불렸다.DKW는 모든 오토바이에 이 디자인을 허가했습니다. [34]결과 DKW RT 125는 100mpg 이상을 달성한 최초의 모터 차량 중 하나였습니다.

★★★

내연 엔진은 스파크 점화(SI) 또는 압축 점화(CI)통해 혼합물을 점화해야 합니다.신뢰할 수 있는 전기 방법이 발명되기 전에는 핫 튜브와 화염 방법이 사용되었습니다.레이저 점화 장치가 장착된 실험용 엔진이 [35]제작되었습니다.

점화

스파크 점화 엔진은 핫 튜브 점화 방식을 사용한 초기 엔진을 개량한 것입니다.Bosch가 마그네토를 개발했을 때 마그네토는 스파크 [36]플러그에 전원을 공급하기 위한 전기를 생산하는 주요 시스템이 되었습니다.많은 소형 엔진들이 여전히 마그네토 점화 방식을 사용한다.소형 엔진은 리코일 스타터 또는 수동 크랭크를 사용하여 수동 크랭킹으로 시동됩니다.찰스 F 이전. 델코의 자동차 시동기 개발로 모든 가솔린 엔진 자동차는 수동 [37]크랭크를 사용했습니다.

대형 엔진은 일반적으로 납-산 배터리에 저장된 전기 에너지를 사용하여 시동 모터와 점화 시스템에 전원을 공급합니다.배터리의 충전 상태는 자동차용 교류 발전기 또는 (이전에는) 엔진 출력을 사용하여 전기 에너지 저장소를 생성하는 제너레이터에 의해 유지됩니다.

배터리는 엔진에 시동 모터 시스템이 있을 때 시동을 위한 전력을 공급하고 엔진이 꺼질 때 전력을 공급합니다.배터리는 교류 발전기가 13.8V(일반적인 12V 자동차 전기 시스템의 경우) 이상을 유지할 수 없는 드문 작동 조건에서도 전력을 공급합니다.교류 발전기 전압이 13.8V 미만으로 떨어짐에 따라 납 축전지가 전기 부하를 점점 더 많이 받습니다.정상적인 공회전 상태를 포함한 거의 모든 작동 조건에서 교류 발전기는 1차 전력을 공급합니다.

일부 시스템은 스로틀이 활짝 열린 상태에서 교류 발전기 필드(로터) 전원을 비활성화합니다.이 필드를 비활성화하면 교류 발전기 풀리의 기계적 부하가 거의 0으로 감소하여 크랭크축 출력을 극대화할 수 있습니다.이 경우 배터리는 모든 기본 전력을 공급합니다.

가솔린 엔진은 공기와 휘발유의 혼합물을 흡수하고 연료가 최대 압축 상태일 때 피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동함으로써 압축합니다.연소실의 부피를 고려한 실린더의 스윕 면적의 감소는 비율로 설명된다.초기 엔진은 압축비가 6대 1이었다.압축비가 높아지면서 엔진 효율도 높아졌다.

초기 유도 및 점화 시스템에서는 압축비를 낮게 유지해야 했습니다.연료 기술과 연소 관리의 발전으로 고성능 엔진은 12:1의 비율로 안정적으로 작동할 수 있습니다.옥탄가 낮은 연료는 온도 상승으로 인해 연료가 점화되면서 압축비가 증가하여 문제가 발생할 수 있습니다.Charles Kettering은 높은 압축비를 가능하게 하는 첨가제를 개발했는데, 1970년대 이후 부분적으로 납 중독 우려로 인해 점차적으로 자동차 용도로 사용되지 않게 되었습니다.

연료 혼합물은 실린더 내 피스톤이 서로 다른 속도로 점화됩니다.낮은 rpm에서는 스파크가 피스톤에 근접하여 발생하도록 타이밍이 조정되어 상사점을 달성합니다.더 많은 출력을 내기 위해 RPM이 상승함에 따라 피스톤 이동 중에 스파크가 더 빨리 진행됩니다.RPM이 [38]상승할수록 연료가 계속 압축되는 동안 스파크가 발생합니다.

필요한 고전압(일반적으로 10,000V)은 유도 코일 또는 변압기에 의해 공급됩니다.유도 코일은 일종의 동기식 인터럽터를 통해 전기 1차 시스템 전류를 차단하는 플라이백 시스템입니다.인터럽터는 접점 또는 전원 트랜지스터 중 하나입니다.이러한 유형의 점화 장치의 문제는 RPM이 증가함에 따라 전기 에너지의 가용성이 감소한다는 것입니다.고밀도 연료 혼합물을 점화하기 위해 필요한 에너지의 양이 더 많기 때문에 이것은 특히 문제입니다.그 결과 종종 높은 RPM의 실화가 발생하였습니다.

콘덴서 방전 점화 장치가 개발되었습니다.스파크 플러그로 전송되는 상승 전압을 생성합니다.CD 시스템 전압은 60,000V에 [39]이를 수 있습니다.CD 점화에서는 승압 변압기를 사용합니다.승압 변압기는 정전 용량에 저장된 에너지를 사용하여 전기 스파크를 발생시킵니다.어느 시스템에서든 기계식 또는 전기식 제어 시스템은 신중하게 타이밍을 맞춘 고전압을 적절한 실린더에 공급합니다.이 스파크는 스파크 플러그를 통해 엔진 실린더의 혼합기에 점화됩니다.

가솔린 내연 기관은 디젤 엔진보다 추운 날씨에는 시동이 훨씬 쉽지만, 극한 조건에서도 여전히 추운 날씨 시동 문제가 발생할 수 있습니다.수년간 해결책은 차를 난방이 되는 곳에 주차하는 것이었다.세계의 일부 지역에서는 밤새 오일을 배출하고 가열하여 냉간 시동을 걸기 위해 엔진으로 되돌아갔다.1950년대 초, 가솔린 가스화 장치가 개발되었는데, 추운 날씨가 시작되면 연료의 일부가 연소된 장치로 원 휘발유가 전환되어 다른 부분이 흡기 밸브 매니폴드로 직접 보내지는 뜨거운 증기가 됩니다. 유닛은 전기 엔진 블록 [40]히터가 추운 기후에서 판매되는 가솔린 엔진에 표준이 되기 전까지 꽤 인기가 있었습니다.

점화

점화 장치의 경우 디젤, PPC 및 HCCI 엔진은 압축 프로세스에서 엔진이 생성하는 고온 및 압력에만 의존합니다.발생하는 압축 수준은 보통 가솔린 엔진보다 2배 이상 높습니다.디젤 엔진은 공기만 흡입하며, 최대 압축 직전에 연료 인젝터를 통해 소량의 디젤 연료를 실린더에 분사하여 연료가 즉시 점화되도록 합니다.HCCI형 엔진은 공기와 연료를 모두 사용하지만 압력과 온도가 높기 때문에 도움 없이 자동 연소 프로세스에 계속 의존합니다.디젤 및 HCCI 엔진은 한번 시동을 걸면 추운 날씨에도 잘 작동하지만 냉간 시동 문제에 더 취약합니다.자동차 및 경트럭에 간접 분사 기능이 있는 경형 디젤 엔진은 예열 플러그(또는 기타 예열: Cummins ISB#6 참조)를 사용한다.BT) 추운 날씨에 시동 불가 조건을 줄이기 위해 연소실을 바로 직전에 예열한다.대부분의 디젤 엔진에는 배터리와 충전 시스템도 포함되어 있습니다. 그럼에도 불구하고 이 시스템은 시동, 연료 켜기 및 끄기 용이성(스위치 또는 기계 장치를 통해 수행 가능)과 보조 전기 구성 요소 및 액세서리를 구동하기 위해 제조업체에서 고급 사양으로 추가했습니다.대부분의 신형 엔진은 전기 및 전자식 엔진 컨트롤 유닛(ECU)에 의존하며, ECU는 연소 프로세스를 조정하여 효율성을 높이고 배기 가스를 줄입니다.

한 엔진

다른 표면과 접촉하고 상대적인 운동을 하는 표면은 마찰 극복 시 전력 낭비를 줄이거나 메커니즘을 작동시켜 마모, 소음을 줄이고 효율성을 높이기 위해 윤활유가 필요합니다.또한 사용되는 윤활제는 과도한 열을 줄이고 구성 요소에 추가적인 냉각 기능을 제공할 수 있습니다.적어도 엔진은 다음 부분에서 윤활이 필요합니다.

  • 엔드
  • 브브다다 ( 다다음음음음음음다다다다다다다다 ) :
    • ★★★
    • ★★★
    • ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★톱니형 벨트는 윤활이 필요하지 않습니다.

2행정 크랭크케이스 스캐빈지 엔진에서는 크랭크케이스 내부와 그에 따라 크랭크축, 커넥팅 로드 및 피스톤 바닥이 공연유 혼합물의 2행정 오일에 의해 분무되며, 이 오일은 연료와 함께 연소됩니다.밸브 트레인은 오일 펌프가 필요하지 않도록 윤활유가 범람한 컴파트먼트에 포함될 수 있습니다.

스플래시 윤활 시스템에서는 오일 펌프가 사용되지 않습니다.대신 크랭크축이 섬프의 오일에 담그는 대신 고속으로 인해 크랭크축과 커넥팅 로드 및 피스톤 하단을 스플래시합니다.이 효과를 높이기 위해 커넥팅 로드 빅 엔드 캡에 스쿱이 부착되어 있을 수 있습니다.밸브 트레인은 또한 플래딩된 컴파트먼트에서 씰링되거나 튀긴 오일을 받아 섬프로 다시 배출할 수 있는 방식으로 크랭크축에 개방될 수 있습니다.스플래시 윤활은 소형 4행정 엔진의 경우 일반적입니다.

강제(가압) 윤활 시스템에서 윤활은 폐쇄 루프에서 이루어지며, 폐쇄 루프에서는 모터 오일을 시스템에서 서비스하는 표면으로 운반한 다음 오일을 탱크로 되돌립니다.엔진의 보조 장비는 일반적으로 이 루프에 의해 서비스되지 않습니다. 예를 들어 교류 발전기는 자체 윤활유로 밀봉된 베어링을 사용할 수 있습니다.오일 탱크는 보통 섬프이며, 이 경우 습식 섬프 시스템이라고 합니다.다른 오일 탱크가 있는 경우에도 크랭크케이스가 오일 탱크를 포착하지만 전용 펌프에 의해 지속적으로 배출됩니다. 이를 드라이 섬프 시스템이라고 합니다.

섬프 하단에는 오일 흡입구가 메쉬 필터로 덮여 있으며, 메쉬 필터는 오일 펌프에 연결된 다음 크랭크케이스 외부에 있는 오일 필터에 연결됩니다.여기서부터 크랭크축 메인 베어링 및 밸브 트레인으로 우회됩니다.크랭크케이스에는 오일 필터에서 오일이 유입되는 오일 갤러리(크랭크케이스 벽 내부의 도관)가 하나 이상 포함되어 있습니다.메인 베어링에는 전체 또는 원주의 절반에 걸쳐 홈이 있으며, 오일은 오일 갤러리에 연결된 채널에서 홈으로 들어갑니다.크랭크축에는 이러한 홈에서 오일을 흡수하여 빅 엔드 베어링으로 전달하는 드릴이 있습니다.모든 빅 엔드 베어링은 이러한 방식으로 윤활됩니다.단일 메인 베어링은 0, 1 또는 2 빅 엔드 베어링에 오일을 공급할 수 있습니다.피스톤, 피스톤의 거전 핀 및 커넥팅 로드의 소단부를 윤활하기 위해 유사한 시스템을 사용할 수 있습니다. 이 시스템에서 커넥팅 로드 빅 엔드는 크랭크축 주위에 홈이 있고 홈에 연결된 드릴이 있으며, 홈은 오일을 피스톤 바닥에서 실린더로 분배합니다.

실린더와 피스톤을 윤활하는 데 다른 시스템도 사용됩니다.커넥팅 로드에는 오일 제트를 피스톤의 실린더 및 바닥으로 분사하기 위한 노즐이 있을 수 있습니다.노즐은 윤활하는 실린더에 대해 상대적으로 이동하지만 항상 노즐 또는 해당 피스톤을 향합니다.

일반적으로 강제 윤활 시스템은 냉각을 지원하기 위해 만족스럽게 윤활하는 데 필요한 윤활유량보다 높은 윤활유량을 가지고 있습니다.특히 윤활유 시스템은 뜨거운 엔진 부품에서 냉각액(수냉식 엔진) 또는 핀(공냉식 엔진)으로 열을 이동시켜 환경으로 전달하는 데 도움이 됩니다.윤활유는 화학적으로 안정되고 엔진에서 발생하는 온도 범위 내에서 적절한 점도를 유지하도록 설계되어야 합니다.

실린더 구성

일반적인 실린더 구성에는 직선 또는 인라인 구성, 보다 콤팩트한 V 구성, 넓지만 부드러운 플랫 또는 복서 구성이 포함됩니다.항공기 엔진은 또한 방사형 구성을 채택할 수 있어 보다 효과적인 냉각을 가능하게 합니다.H, U, X, W 등 보다 특이한 설정도 사용되고 있습니다.

일반적인 실린더 구성:
a – 스트레이트
b – V
c – 반대
d – W

다중 실린더 엔진의 밸브 트레인 및 크랭크축은 피스톤이 사이클의 다른 부분에 있도록 구성되어 있습니다.특히 강제 유도 엔진에서는 피스톤의 사이클 간격을 균일하게 유지하는 것이 바람직합니다(이것을 짝수 연소라고 부릅니다). 이렇게 하면 토크 맥동이[41] 감소하고 3기통 이상의 인라인 엔진이 1차력에서 정적으로 균형을 이룰 수 있습니다.그러나 일부 엔진 구성에서는 짝수 점화보다 더 나은 밸런스를 얻기 위해 홀수 소음을 필요로 합니다.예를 들어 4행정 I2엔진은 피스톤이 반대방향으로 이동하고 관성력이 부분적으로 상쇄되기 때문에 크랭크핀 사이의 각도가 180°일 때 밸런스가 좋아지지만 한 기통에서 크랭크축 회전 180°를 발사한 후 540° 동안 기통에서 발화하지 않는 홀수 발화 패턴을 제공한다.균일한 점화 패턴에서는 피스톤이 일제히 움직이고 관련 힘이 더해진다.

복수의 크랭크축 구성에서는 실린더의 각 단부에 대향 피스톤 설계라고 불리는 피스톤이 있을 수 있기 때문에 실린더 헤드가 필요하지 않습니다.연료 흡입구와 출구는 실린더의 반대쪽 끝에 위치하기 때문에 단일 저소기(uniflow scavenging)를 달성할 수 있으며, 이는 4행정 엔진과 마찬가지로 광범위한 엔진 속도에서 효율적입니다.실린더 헤드가 없기 때문에 열효율이 향상됩니다.이 설계는 Junkers Jumo 205 디젤 항공기 엔진에 사용되었으며, 단일 실린더 뱅크 양 끝에 2개의 크랭크축을 사용했으며, 가장 주목할 만한 것은 Napier Deltic 디젤 엔진에 사용되었습니다.이들은 크랭크축 3개를 사용하여 크랭크축을 모서리에 두고 등변 삼각형으로 배열된 3개의 이중 엔드 실린더 뱅크를 공급했습니다.그것은 또한 단일 뱅크 기관차 엔진에도 사용되었고, 여전히 해양 추진 엔진과 해양 보조 발전기에 사용되고 있다.

디젤 사이클

이상적인 디젤 사이클을 위한 P-V 다이어그램.사이클은 시계 방향으로 숫자 1~4를 따릅니다.

대부분의 트럭 및 자동차용 디젤 엔진은 4행정 사이클을 연상시키는 사이클을 사용하지만, 별도의 점화 시스템이 필요하지 않고 압축으로 인해 온도가 상승하여 점화됩니다.이 변화를 디젤 사이클이라고 합니다.디젤 사이클에서는 피스톤이 이동할 때 일정한 압력에서 연소가 발생하도록 디젤 연료가 실린더로 직접 분사됩니다.

오토 사이클

오토 사이클은 휘발유를 연료로 사용하는 대부분의 자동차 내연기관의 가장 일반적인 사이클입니다.이 순서는 4 스트로크 엔진과 같은 주요 단계로 구성됩니다.흡기, 압축, 점화, 팽창 및 배기.

5행정 엔진

1879년 니콜라우스 오토는 저압 대형 실린더의 양쪽에 2개의 작은 실린더가 있는 이중 팽창 엔진(증기 엔진에 2중 팽창 원리와 3중 팽창 원리가 충분히 사용됨)을 제조 및 판매했는데, 여기서 두 번째 배기 스트로크 가스가 팽창되었다. 소유자는 성능을 저하시켜 이를 반품했다.1906년, 이 개념은 EHV(Eisenhuth Horseless Vehicle Company)[42]에 의해 제조된 자동차에 통합되었고, 21세기에 Ilmor는 높은 출력과 낮은 SFC(Specific Fuel Consumption)[43]의 5행정 이중 팽창 내연기관을 설계하고 테스트에 성공했습니다.

6행정 엔진

6행정 엔진은 1883년에 발명되었다.4종류의 6행정 엔진은 일반 실린더에 일반 피스톤을 사용하며(그리핀 6행정, 바줄라즈 6행정, 벨로제타 6행정, 크라우어 6행정), 크랭크축 3회전마다 작동한다.이 시스템은 공기 또는 물을 주입하여 4행정 오토 사이클의 폐열을 포착합니다.

비어 헤드와 "피스톤 충전기" 엔진은 대향 피스톤 엔진으로 작동하며, 한 실린더에 두 개의 피스톤이 있으며 4행정 엔진처럼 매 4회 구동되는 것이 아니라 2회 회전마다 작동됩니다.

기타 사이클

최초의 내연기관은 혼합물을 압축하지 않았다.피스톤 다운 스트로크의 첫 번째 부분은 연료-공기 혼합물을 흡입한 후 흡기 밸브가 닫히고 나머지 다운 스트로크에서는 연료-공기 혼합물이 점화되었습니다.피스톤 업 스트로크를 위해 배기 밸브가 열렸다.증기 엔진의 원리를 모방하려는 이러한 시도는 매우 비효율적이었다.이러한 사이클에는 많은 변형이 있으며, 특히 앳킨슨과 밀러 사이클이 두드러집니다.

스플릿 사이클 엔진은 흡기, 압축, 연소 및 배기 4개의 스트로크를 두 개의 분리된 쌍으로 구분합니다.첫 번째 실린더는 흡기 및 압축에 사용됩니다.그런 다음 압축 공기는 압축 실린더에서 두 번째 실린더로 교차 경로를 통해 전달되며, 여기서 연소 및 배기가 발생합니다.스플릿 사이클 엔진은 실제로는 한쪽이 공기 압축기이고 다른 한쪽은 연소실입니다.

이전의 스플릿 사이클 엔진에는 호흡 곤란(용적 효율)과 낮은 열 효율이라는 두 가지 주요 문제가 있었습니다.그러나 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 디자인이 도입되고 있습니다.스쿠데리 엔진은 다양한 터보차징 기법을 통해 피스톤과 실린더 헤드 사이의 간극을 줄여 호흡 문제를 해결합니다.스쿠데리 설계에서는 피스톤이 밸브의 간섭 없이 실린더 헤드에 매우 가깝게 이동할 수 있는 바깥쪽 개방 밸브를 사용해야 합니다.Scuderi는 TDC(Top Dead Center) 후 발화를 통해 낮은 열효율에 대처합니다.

ATDC 소성방법은 이송로 내의 고압공기를 이용하여 파워실린더 내의 음류 및 높은 난류를 발생시킴으로써 달성할 수 있다.

곡선 실린더를 가진 4행정 크랭크 로커 엔진도 [44]그 효율을 연구하기 위해 발명되었다.

연소 터빈

제트 엔진

터보팬 제트 엔진

제트 엔진은 여러 줄의 팬 블레이드를 사용하여 공기를 압축한 다음 연소기로 들어가 연료(일반적으로 JP 연료)와 혼합된 후 점화됩니다.연료가 연소되면 공기의 온도가 상승하고 엔진에서 배출되어 추력을 생성합니다.최신 터보팬 엔진은 최대 48%의 높은 [45]효율로 작동할 수 있습니다.

터보팬 엔진에는 6개의 섹션이 있습니다.

  • 선풍기
  • 압축기
  • 연소기
  • 터빈
  • 믹서
  • 노즐[46]

가스 터빈

터빈 발전소

가스터빈은 공기를 압축하여 터빈을 회전시키기 위해 사용합니다.기본적으로 출력을 축으로 유도하는 제트 엔진입니다.터빈에는 1) 압축으로 인해 온도가 상승하는 컴프레서를 통해 공기가 흡입되고 2) 혼합기에 연료가 추가되며 3) 컴프레서에 연결된 샤프트를 회전하는 터빈 블레이드를 통해 뜨거운 공기가 배출됩니다.

가스터빈은 증기 터빈과 원리적으로 유사한 회전 기계로 압축기, 연소실, 터빈의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.컴프레서에서 압축된 공기의 온도는 연료 연소 시 상승합니다.가열된 공기와 연소 생성물은 터빈 내에서 팽창하여 작업 출력을 생성합니다.대해서작업 2⁄3은 컴프레서를 구동합니다. 나머지( 1⁄3)는 유용한 작업 출력으로 사용할 [47]수 있습니다.

가스 터빈은 가장 효율적인 내연 기관 중 하나이다.General Electric 7HA 및 9HA 터빈 복합 사이클 발전소의 효율은 61%[48] 이상입니다.

브레이튼 사이클

브레이튼 사이클

가스터빈은 증기 터빈과 원리가 다소 유사한 회전 기계이다.압축기, 연소실 및 터빈의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.공기는 온도 상승이 발생하는 컴프레서에 의해 압축됩니다.압축 공기의 온도는 연소실에서 분사된 연료가 연소되어 공기를 팽창시킴으로써 더욱 높아집니다.이 에너지는 터빈을 회전시켜 기계적 커플링을 통해 컴프레서에 전원을 공급합니다.그런 다음 뜨거운 가스를 배출하여 추력을 제공합니다.

가스터빈 사이클 엔진은 엔진의 서로 다른 위치에서 압축, 연소 및 팽창이 동시에 발생하는 연속 연소 시스템을 사용합니다.특히 연소는 오토 사이클이 아닌 일정한 압력에서 발생합니다.

방켈 엔진

방켈 회전 사이클.샤프트는 로브를 중심으로 회전할 때마다 3회 회전하고 편심 샤프트를 중심으로 한 궤도 회전마다 1회 회전합니다.

Wankel 엔진(회전 엔진)에는 피스톤 스트로크가 없습니다.4행정 엔진과 동일한 상분리 방식으로 작동하며, 상은 엔진의 개별 위치에서 발생합니다.열역학적 용어로 오토 엔진 사이클을 따르므로 "4상" 엔진이라고 생각할 수 있습니다.일반적으로 로터 회전당 3개의 파워 스트로크가 발생하는 것은 사실이지만, 로터와 편심축의 회전비는 3:1이기 때문에 실제로는 샤프트 회전당 1개의 파워 스트로크만 발생합니다.구동축(이심축)은 오토 사이클과 같이 파워 스트로크 중에 2회(크랭크축)가 아닌 1회 회전하므로 피스톤 엔진보다 출력 대 중량비가 더 높습니다.이러한 유형의 엔진은 마츠다 RX-8, 초기 RX-7 및 기타 차량 모델에 가장 많이 사용되었습니다.이 엔진은 작은 크기와 무게, 높은 출력 대 중량비가 유리한 무인항공기에도 사용된다.

강제 유도

강제 유도는 압축 공기를 내연기관의 흡입구로 전달하는 과정입니다.강제 유도 엔진은 가스 컴프레서를 사용하여 공기의 압력, 온도 및 밀도를 높입니다.강제 유도가 없는 엔진은 자연 흡기 엔진으로 간주됩니다.

강제 유도는 엔진 출력과 효율을 높이기 위해 자동차 및 항공 산업에서 사용됩니다.그것은 특히 항공 엔진이 높은 고도에서 작동해야 하기 때문에 도움이 된다.

강제 유도는 슈퍼차저를 통해 이루어지며, 슈퍼차저는 컴프레서를 엔진 축 또는 터보차저의 경우 엔진 배기 가스로 구동되는 터빈에서 직접 전원을 공급합니다.

연료 및 산화제

모든 내연 엔진은 화학 연료(일반적으로 공기 중의 산소)의 연소에 의존합니다(아산화질소를 주입하여 동일한 작업을 더 많이 수행하고 출력을 높일 수 있습니다).연소 과정은 일반적으로 매우 높은 온도에서 대량의 열에너지와 증기, 이산화탄소 및 기타 화학물질을 생산하게 됩니다. 도달 온도는 연료와 산화제의 화학적 구성(화성측정법 참조) 및 압축 및 기타 fa에 의해 결정됩니다.ctrs를 클릭합니다.

연료

가장 일반적인 현대식 연료는 탄화수소로 구성되어 있으며, 대부분 화석 연료(석유)에서 추출됩니다.화석 연료는 디젤 연료, 가솔린, 석유 가스, 그리고 프로판의 드문 사용을 포함한다.연료 공급 부품을 제외하고 가솔린용으로 설계된 대부분의 내연기관은 천연가스나 액화석유가스로 큰 변경 없이 작동할 수 있습니다.대형 디젤은 가스와 혼합된 공기와 파일럿 디젤 연료 점화 분사로 주행할 수 있습니다.에탄올과 바이오디젤(콩기름과 같은 트리글리세라이드를 생산하는 작물에서 생산되는 디젤 연료의 한 형태)과 같은 액체 및 가스 바이오 연료도 사용될 수 있다.적절한 개조를 한 엔진은 수소 가스, 목질 가스 또는 목탄 가스뿐만 아니라 다른 편리한 바이오매스로 만들어진 소위 생산 가스에서도 작동할 수 있습니다.마그네슘 주입 사이클과 같은 분말 고체 연료를 사용하여 실험도 수행되었습니다.

현재 사용되는 연료는 다음과 같습니다.

심지어 유동화된 금속 분말과 폭발물도 어느 정도 사용되었습니다.연료를 위해 가스를 사용하는 엔진을 가스 엔진이라고 하고 액체 탄화수소를 사용하는 엔진을 오일 엔진이라고 합니다. 그러나 가솔린 엔진은 흔히 "가스 엔진"이라고도 합니다.

연료의 주요 한계는 연료 시스템을 통해 연소실로 쉽게 운반할 수 있어야 하며, 연료를 연소 시 형태로 충분한 에너지를 방출하여 엔진을 실용적으로 사용할 수 있어야 한다는 것입니다.

디젤 엔진은 일반적으로 가솔린 엔진보다 무겁고 소음이 크며 저속에서 더 강력합니다.또한 대부분의 상황에서 연료 효율이 더 높으며, 무거운 도로 차량, 일부 자동차(휘발유 엔진보다 연료 효율이 더 높아짐), 선박, 철도 기관차 및 경비행기에 사용됩니다.가솔린 엔진은 대부분의 자동차, 오토바이, 모페드를 포함한 대부분의 다른 도로 차량에 사용됩니다.유럽에서는 1990년대 이후 고급 디젤 엔진 자동차가 시장의 약 45%를 점유하고 있습니다.수소, 메탄올, 에탄올, 액화석유가스(LPG), 바이오디젤, 파라핀, 트랙터 기화유(TVO)로 작동하는 엔진도 있다.

수소

수소는 결국 전통적인 내연기관에서 전통적인 화석 연료를 대체할 수 있다.대안으로 연료 전지 기술은 약속을 이행할 수 있고 내연기관의 사용은 심지어 단계적으로 폐지될 수도 있다.

비록 자유수소를 생산하는 방법은 여러 가지가 있지만, 그러한 방법들은 가연성 분자를 수소로 바꾸거나 전기 에너지를 소비해야 한다.전기가 재생 가능한 소스에서 생산되지 않는 한(다른 용도로 필요하지 않은) 수소는 에너지 위기를 해결하지 못한다.많은 상황에서 탄소 연료에 비해 수소의 단점은 저장이다.액체 수소는 매우 낮은 밀도(물보다 14배 낮음)를 가지고 있으며 광범위한 단열재를 필요로 하며, 수소 가스는 무거운 탱크를 필요로 한다.액화 시에도 수소는 비에너지가 높지만 부피 측정 에너지 저장량은 휘발유보다 약 5배 낮다.그러나 수소의 에너지 밀도는 전기 배터리보다 상당히 높아 화석연료를 대체할 에너지 운반체로서도 상당한 경쟁자가 되고 있다.'주문형 수소' 프로세스(직접 붕화수소 연료전지 참조)는 필요에 따라 수소를 생성하지만 원료인 붕화수소나트륨의 높은 가격 등 다른 문제가 있다.

산화제

1기통 가솔린 엔진, 1910년경

지구 표면에는 공기가 풍부하기 때문에 산화제는 일반적으로 대기 중의 산소로 차량 내에 저장되지 않는다는 장점이 있습니다.이것에 의해, 전력 대 중량 및 전력 대 볼륨의 비율이 높아집니다.다른 재료는 특별한 목적으로 사용되며, 종종 전력 출력을 증가시키거나 수중 또는 우주에서의 작동을 가능하게 합니다.

  • 압축 공기는 [49]어뢰에 일반적으로 사용되어 왔다.
  • 일본의 93식 어뢰에는 압축공기와 함께 압축산소가 사용됐다.어떤 잠수함은 순수한 산소를 운반한다.로켓은 종종 [50]액체 산소를 사용한다.
  • 니트로메탄은 출력을 높이고 연소를 제어하기 위해 일부 레이싱 및 모델 연료에 첨가됩니다.
  • 아산화질소는 전술 항공기와 특수 장비를 갖춘 자동차에서 사용되어 가솔린과 공기로 구동되는 엔진에서 짧은 폭발을 가능하게 합니다.그것은 또한 버트 루탄 로켓 우주선에도 사용된다.
  • 과산화수소 전력은 독일 제2차 세계대전 잠수함을 위해 개발 이었다.그것은 일부 핵잠수함에서 사용되었을 수 있으며, 일부 로켓 엔진(특히 블랙 애로우와 메서슈미트 Me 163 로켓 전투기)에 사용되었다.
  • 염소나 불소와 같은 다른 화학 물질들이 실험적으로 사용되었지만, 실용적이지는 않았다.

냉각

냉각은 과도한 열을 제거하기 위해 필요합니다. 고온은 일반적으로 마모(고온으로 인한 윤활 실패로 인한), 균열 또는 뒤틀림으로 인해 엔진 고장을 일으킬 수 있습니다.가장 일반적인 엔진 냉각의 두 가지 형태는 공냉식수냉식입니다.대부분의 최신 자동차 엔진은 수냉식 및 공냉식 엔진이며, 수냉식 핀 및/또는 팬으로 운반되는 반면, 대형 엔진은 정지 상태이며 수냉식 엔진 또는 담수를 통해 일정한 물을 공급합니다. 반면 동력 공구 엔진 및 기타 소형 엔진은 대부분 공냉식 엔진입니다.d. 일부 엔진(공기 또는 수냉식)에는 오일 쿨러도 있습니다.일부 엔진, 특히 터빈 엔진 블레이드 냉각 및 액체 로켓 엔진 냉각에서는 연료가 연소실에 주입되기 전에 동시에 예열되기 때문에 냉각수로 사용됩니다.

시작하는

Inle Lake(Myanmar)에서 보트 디젤 모터 수동 크랭킹.
자동차에 사용되는 전기 시동 장치

내연기관의 사이클은 기동되어 있어야 합니다.왕복 엔진에서는 흡기, 압축, 연소 및 배기 사이클을 유도하는 크랭크축(Wancel Roter Shaft)을 돌려 이를 달성합니다.첫 번째 엔진은 플라이휠의 회전으로 시동을 걸었고 첫 번째 차량(다임러 레이트바겐)은 수동 크랭크로 시동을 걸었다.모든 ICE [51]엔진 자동차는 찰스 케터링이 자동차용 전기 시동기를 개발하기 전까지 수동 크랭크로 시작되었다.이 방법은 현재 비자동차에서도 가장 널리 사용되고 있습니다.

디젤 엔진이 커지고 그 메커니즘이 무거워지면서 에어스타터가 사용되기 [52]시작했다.이는 전기 시동 장치의 토크가 부족하기 때문입니다.에어 스타터는 엔진의 실린더에 압축 공기를 펌핑하여 엔진 회전을 시작합니다.

이륜 차량은 다음 네 가지 방법 중 하나로 엔진을 시동할 수 있습니다.

  • 자전거와 같이 페달을 밟아서
  • 차량을 밀었다가 클러치를 작동시켜 "런 앤 범프 시동"이라고 합니다.
  • "킥 스타트"라고 알려진 페달 하나로 아래쪽으로 발차기
  • 전기 시동기(자동차 등)에 의해

또한 크랭크 동작에 의해 스프링이 압축된 후 엔진 시동을 거는 시동 장치도 있습니다.

일부 소형 엔진은 엔진 시동을 걸기 위해 로프가 당겨진 후 스스로 되감기 때문에 "리코일 시동"이라고 불리는 풀 로프 메커니즘을 사용합니다.이 방법은 푸시식 잔디깎기 및 엔진을 뒤집는 데 적은 양의 토크만 필요한 기타 설정에서 일반적으로 사용됩니다.

터빈 엔진은 전기 모터 또는 압축 공기에 의해 자주 시동됩니다.

엔진 성능 측정

엔진 유형은 다양한 방식으로 크게 다릅니다.

에너지 효율

일단 점화 및 연소되면 연소 생성물(뜨거운 가스)은 원래의 압축 연료-공기 혼합물(화학적 에너지가 더 높음)보다 더 많은 열에너지를 사용할 수 있습니다.이 가용 에너지는 엔진에 의해 운동 에너지로 변환될 수 있는 높은 온도와 압력으로 나타납니다.왕복 엔진의 경우 실린더 내부의 고압 가스가 엔진의 피스톤을 구동합니다.

사용 가능한 에너지가 제거되면 남은 뜨거운 가스가 배출되고(종종 밸브를 열거나 배기구를 노출시킴으로써), 피스톤이 이전 위치(상단 사점(TDC)로 돌아갈 수 있습니다.그런 다음 피스톤은 사이클의 다음 단계로 진행할 수 있으며, 이 단계는 엔진마다 다릅니다.열 에너지는 일반적으로 폐기물로 간주되며 공기 또는 액체 냉각 시스템에 의해 엔진에서 제거됩니다.

내연 엔진은 열 엔진으로 간주되며(연소에서 화학 에너지가 엔진으로 방출되는 것은 열 전달과 동일한 효과가 있기 때문에), 이론적인 효율은 이상적인 열역학 사이클로 근사할 수 있습니다.이론 사이클의 열 효율은 카르노 사이클의 열 효율을 초과할 수 없습니다. 카르노 사이클의 효율은 엔진의 낮은 작동 온도와 높은 작동 온도 간의 차이에 따라 결정됩니다.엔진의 상한 작동 온도는 재료의 열 작동 한계와 연료의 자동 점화 저항이라는 두 가지 주요 요인에 의해 제한됩니다.모든 금속 합금은 열 작동 한계를 가지고 있으며, 열 안정성과 바람직한 구조적 특성으로 제조할 수 있는 세라믹 재료에 대한 상당한 연구가 있습니다.열안정성이 높으면 작동온도가 낮은(주변) 온도와 높은 온도와의 온도차가 커지기 때문에 열역학적 효율이 높아집니다.또한 실린더 온도가 상승함에 따라 연료가 자동 점화되기 쉬워집니다.이는 실린더 온도가 충전의 섬광점에 근접할 때 발생합니다.이 시점에서는 스파크 플러그가 점화되기 전에 점화 스위치가 자발적으로 발생하여 과도한 실린더 압력을 유발할 수 있습니다.자동 점화 저항(옥탄 정격)이 높은 연료를 사용하면 자동 점화를 완화할 수 있지만 여전히 허용 피크 실린더 온도에 상한을 설정합니다.

열역학적 한계에서는 엔진이 이상적인 조건(마찰 없는 세계, 이상적인 가스, 완벽한 절연체, 무한 시간 작동)에서 작동한다고 가정합니다.실제 애플리케이션에서는 복잡성이 발생하여 효율성이 저하됩니다.예를 들어, 실제 엔진은 동력 대역이라고 불리는 특정 부하에서 가장 잘 작동합니다.고속도로를 주행하는 차량의 엔진은 일반적으로 이상적인 부하보다 훨씬 낮게 작동하는데, 이는 고속 [citation needed]가속에 필요한 높은 부하에 맞게 설계되었기 때문입니다.또한 바람 저항과 같은 요소는 전체 시스템 효율성을 감소시킵니다.엔진 연비는 갤런당 마일 또는 100km당 리터 단위로 측정됩니다.탄화수소의 부피는 표준 에너지 함량을 가정한다.

터보차저 및 재고 효율 보조 장치를 사용하더라도 대부분의 엔진은 평균 18-20%[53]의 효율을 유지합니다.그러나 포뮬러 원 엔진의 최신 기술은 열 [54]효율이 50% 이상 향상되었습니다.IC 엔진의 효율을 높이기 위한 발명품들이 많이 있다.일반적으로 실용적인 엔진은 항상 효율, 중량, 출력, 열, 반응, 배기 가스 배출 또는 소음과 같은 서로 다른 특성 간의 균형에 의해 손상됩니다.때때로 경제성은 엔진 자체의 제조 비용뿐만 아니라 연료의 제조 및 분배 비용에도 영향을 미칩니다.엔진 효율을 높이면 연비가 개선되지만 에너지 함량당 연료비가 동일한 경우에만 가능합니다.

연비 및 추진제 효율 측정

프로펠러 엔진을 포함한 정지 및 축 엔진의 경우, 연료 소비량은 브레이크 고유 연료 소비량을 계산하여 측정되며, 연료 소비량의 질량 유량을 출력으로 나눈 값을 측정합니다.

제트 엔진 형태의 내연기관의 경우 출력은 공기 속도에 따라 크게 달라지며 덜 가변적인 척도가 사용됩니다. TSFC는 추진제 질량이며, 이는 충격력 시간당 또는 충격력 t를 생성하는 데 필요한 추진제 그램 단위로 측정됩니다.모자는 1킬로톤초입니다.

로켓의 경우 TSFC를 사용할 수 있지만, 일반적으로 특정 임펄스 및 유효 배기 속도 등 다른 동등한 측정이 사용됩니다.

대기 및 소음 오염

대기 오염

왕복 내연기관 등의 내연기관은 탄소질 연료의 불완전 연소로 인해 대기 오염 배출물을 발생시킨다.이 과정의 주요 유도체는 이산화탄소
2
CO, 물 및 일부 그을음(PM이라고도 함)입니다. 입자 물질을 흡입하는 효과는 인간과 동물에서 연구되어 왔으며 천식, 폐암, 심혈관 문제 및 조기 사망을 포함합니다.
그러나 작동 조건과 연료 공기 비율에 따라 질소 산화물, 황 및 일부 비배기 탄화수소를 포함하는 연소 과정의 일부 추가 생성물이 있습니다.

내연기관에서 배출되는 이산화탄소는 인간이 초래하는 기후 변화에 기여한다.엔진의 연비를 높이면 탄소 기반 연료 연소가 CO를 생성하기
2 때문에 CO 배출량
2 줄일 수 있지만 제거할 수는 없습니다.
엔진 배기 가스로부터 CO를 제거하는
2 것은 비현실적이기 때문에, 대안에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
바이오 연료, 신 연료 및 배터리로 구동되는 전기 모터와 같은 지속 가능한 연료가 그 예이다.

모든 연료가 연소 과정에서 완전히 소모되는 것은 아닙니다.연소 후 소량의 연료가 존재하며, 일부는 반응하여 포름알데히드 또는 아세트알데히드와 같은 산소산염 또는 입력 연료 혼합물에 원래 존재하지 않는 탄화수소를 형성합니다.불완전한 연소는 보통 완벽한 화학비율을 달성하기 위한 산소 부족으로 인해 발생합니다.불꽃은 비교적 차가운 실린더 벽면에 의해 "소멸"되어 배기 가스와 함께 배출되는 반응되지 않은 연료를 남깁니다.저속 주행 시, 천연 가스로 작동하는 디젤(압축 점화) 엔진에서 담금이 일반적으로 관찰됩니다.담금질은 효율을 떨어뜨리고 노킹을 증가시키며, 때로는 엔진이 정지하는 원인이 되기도 합니다.불완전 연소는 일산화탄소(CO)의 생산으로도 이어집니다.추가로 방출된 화학물질로는 벤젠과 1,3-부타디엔있는데, 이들 역시 위험한 대기 오염 물질이다.

엔진의 공기량을 늘리면 불완전 연소 생성물의 배출량이 감소하지만 공기 중 산소와 질소 의 반응을 촉진하여 질소산화물을 생성합니다.NOxx. NO는 식물과 동물 모두의 건강에 유해하며 오존(O3)의 생성으로 이어집니다.오존은 직접 배출되지 않고 햇빛이 있을 때 NO와 휘발성 유기화합물반응x 의해 대기 중에 생성되는 2차 대기 오염 물질이다.지상 오존은 인간의 건강과 환경에 해롭다.같은 화학물질이지만 지표면 오존을 성층권 오존, 즉 지구를 해로운 자외선으로부터 보호하는 오존층과 혼동해서는 안 된다.

탄소 연료에는 황과 불순물이 함유되어 있어 결국 배기가스 속에서 황 모노옥사이드(SO)와 이산화황(SO2)을 만들어 산성비를 촉진한다.

미국에서는 질소산화물, PM, 일산화탄소, 이산화황, 오존이 청정대기법에 따라 기준 대기 오염물질로 규제되고 있으며, 이는 인간의 건강과 복지가 보호되는 수준으로 규정되어 있다.벤젠, 1,3-부타디엔 등 기타 오염물질은 기술적, 실용적 고려사항에 따라 배출량을 최대한 줄여야 하는 유해대기오염물질로 규제된다.

아니x. 일산화탄소 및 기타 오염 물질은 배기 가스 재순환을 통해 엔진 흡입구로 일부 배기 가스를 되돌리고 배기 화학 물질을 무해한 화학 물질로 변환하는 촉매변환기통해 자주 제어됩니다.

논로드 엔진

많은 국가에서 사용되는 배기 가스 배출 표준은 일반 도로에서 작동하지 않는 장비 및 차량에 사용되는 비도로 엔진에 대한 특별 요구 사항을 가지고 있습니다.표준이 도로 [55]차량과 분리되어 있습니다.

소음 공해

소음 공해에 크게 기여하는 것은 내연기관이다.고속도로와 도로 시스템에서 운행되는 자동차와 트럭 교통은 제트 소음으로 인한 항공기 비행, 특히 초음속 대응 항공기로 인한 소음을 발생시킨다.로켓 엔진은 가장 강한 소음을 발생시킨다.

아이돌

내연기관은 공회전 시 연료를 계속 소비하고 오염물질을 배출하므로 공회전 시간을 최소화하는 것이 바람직합니다.많은 버스 회사들은 현재 버스가 터미널에서 대기하고 있을 때 운전자들에게 엔진을 끄라고 지시하고 있다.

영국에서는 도로교통차량배출고정벌칙 2002(법정문서 2002 No. 1808)가 "정지 공회전 범죄"의 개념을 도입하였다.즉, 운전자가 "공인 작업자"로부터 명령을 받을 수 있습니다. 승인 증거를 제시하면 해당 차량의 엔진 가동을 정지하도록 요구한다." 및 "준수하지 않은 사람은 위반으로 간주되며, 즉결판결표준 척도 레벨 3을 초과하지 않는 벌금에 처한다.몇몇 지방 당국만이 이 규정을 시행했는데, 그 중 하나가 옥스퍼드 시의회이다.[57]

많은 유럽 국가에서 공회전 기능은 기본적으로 Stop-Start 시스템에 의해 비활성화되어 있습니다.

이산화탄소 생성

디젤 연료(또는 가솔린) 1리터가 연소될 때 방출되는 이산화탄소의 질량을 추정하는 좋은 방법은 [58]다음과 같습니다.

대략적으로 디젤의 화학식은 CH입니다
n
2n.
실제로 디젤은 서로 다른 분자의 혼합물입니다.탄소의 몰 질량은 12g/mol, 수소(원자)의 몰 질량은 약 1g/mol이므로 디젤 중 탄소 중량 대비 비율은 약 1214이다.

디젤 연소의 반응은 다음과 같습니다.

2CH
n

2n
+ 3nO
2
2 2nCO
2
+ 2nHO
2

이산화탄소는 산소 원자 2개(16g/mol)와 탄소 원자 1개(12g/mol)로 구성돼 있어 몰 질량이 44g/mol이다.그래서 12g의 탄소는 44g의 이산화탄소를 생산한다.

디젤의 밀도는 리터당 0.838kg입니다.

모든 것을 합치면 디젤 1L를 연소할 때 발생하는 이산화탄소 질량은 다음과 같이 계산될 수 있습니다.

이 추정을 통해 얻은 수치는 문헌에서 발견된 값에 가깝다.

밀도가 0.75kg/L이고 탄소 대 수소 원자의 비율이 약 6~14인 휘발유의 경우, 휘발유 1리터를 연소할 때 발생하는 탄소 배출 추정치는 다음과 같습니다.

「 」를 참조해 주세요.

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외부 링크