디젤 기관 vs 가솔린 기관에 대해 알아보는 시간을 가지려고 한다. 우리는 보통 경유(디젤) 차와 가솔린(휘발유)차를 주위에서 많이 보기 때문에 친숙하게 느껴진다. 하지만 어떤 차이가 있는지 아는 사람은 관심있는 사람이 아니면 잘 알지 못한다. 이런 디젤기관과 가솔린기관은 차 외에도 기계, 공장에서 많이 사용이 되고 있기에 산업분야에서 기관을 이해하기 위해서는 이 둘의 차이를 어느정도 알고 있는 것이 좋다.
1. 디젤엔진(기관)과 가솔린엔진(기관)
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구분
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가솔린기관
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디젤기관
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기관의 크기
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출력당 중량이 가벼움
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출력당 중량이 무거움
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연소실 형상
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간단
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복잡
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사용연료
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가솔린(화재위험,비쌈)
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경유(위험이 적고, 싸다)
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연료 공급
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혼합 후 실린더로 흡입
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공기만 흡입, 노즐로 연료분사
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연료 연소
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전기점화 (점화플러그 필요)
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자연착화(압축착화)
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저속 성능
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저속에서 회전력이 적음
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저속성능이 좋고 회전력이 큼
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고속 성능
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4000~5000 RPM 회전이 큼
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3000 RPM 회전이 낮음
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기관의 진동
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연소압력이 낮아 진동이 작음
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고온고압하의 연소로 진동이 큼
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소음
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적음
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큼
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연료소비
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연료소비 큼
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연료소비 작음
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고장
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점화장치의 고장이 많음
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고장이 적음
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가격
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저렴
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정밀도를 요구하여 고가, 유지관리 비쌈
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2. 가솔린 4행정 사이클과 2행정 사이클의 비교
` 1행정 = 흡입 - 압축 - 폭발 - 배기
1. 4행정 사이클 엔진의 장단점
` 각 행정이 완전히 구분되어 행적이 정확하다.
` 흡기를 위한 충분한 시간, 2행정 사이클보다 블로바이가스가 적어 체적효율 및 연료 소비율이 좋다.
` 기동이 쉽고 저속운전이 원할하며, 2행정 사이클과 같이 불완전 실화가 없다.
` 밸브기구가 복잡하여 부품수가 많고 충격소음, 기계소음이 많다.
` 폭발하는 동력행정 회수가 적으므로 실린더 수가 적은경우 운전이 원활하지 못할 수 있다.
2. 2행정 사이클 엔진의 장단점
` 크랭크 축이 1회전마다 동력행정으로 토크의 변화가 적다. (실린더 수가 적어도 운전 원활)
` 밸브에 따른 부품수가 적고 고장도 적다.
` 크랭크케이스의 구조가 간단하고 마력당 중량이 작고 값이 싸 취급이 편하다.
` 배기가 불완전하게 되기 쉽고 유효행정의 길이가 짧다.
` 배기구멍과 흡기구멍이 동시에 열려있는 시간이 길어 새 혼합기의 손실이 많고 평균 유효합력이나 효율을 높이기 어렵다.
` 저속운전이 어렵고 역화할 우려가 있다.
` 실린더의 벽에 구멍이 있으므로 피스톤이나 링의 소손, 마멸이 일어나기 쉽다.
3. 노킹
*기관을 두드리는 듯한 금속성 음을 내고, 운전이 원활하지 못하게 되는 현상을 노킹이라고 한다.
1. 가솔린 노킹
`가솔린 엔진의 노킹은 혼합기의 자연발화에 의해 일어난다. 실린더의 혼합기는 점화플러그에 의해 점화되면 화염면이 생기고 이 화염면이 미연가스 부분으로 점차 이동되어 연소를 완료하면 미연가스 부분은 화염면이 진행됨에 따라 고온 고압이 된다. 최초의 점화는 어떤 일부분 혹은 여러 개소에서 동시에 일어나 미연가스 전부가 연소한다. 미연가스의 자연발화에 의해 국부적 압력상승이나 진동이 생긴다.
2. 디젤 노킹
`디젤 노킹은 착화지연기간 중에 다량의 분사된 연료가 전부 연소하지 못하고 남아있다가 화염전파기간 중에 일시적으로 연소하여 실린더 내의 압력이 급격히 상승하여 생긴다.
3. 가솔린 엔진과 디젤엔진의 노킹 방지법
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가솔린 엔진
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디젤 엔진
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착화점
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높게
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낮게
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착화지연
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길게
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짧게
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압축비
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낮게
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크게
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흡입온도
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낮게
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높게
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흡입압력
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낮게
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높게
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실린더 벽 온도
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낮게
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높게
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실린더 체적
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작게
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크게
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회전수
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높게
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낮게
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와류
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많이
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디젤기관과 가솔린기관 쉽게 생각하기
자동차를 생각하면 편한다.
가솔린(휘발유)차와 경유(디젤) 차
가솔린과 경유는 원유의 추출 온도에 따라 화학적으로.... 다른데
화학적으로 어떻게 다른지 기억이 안난다 ㅎㅎ 탄소 배합이 다른데...
가솔린이 더 고급 기름이라고 생각하면 된다. 고급 차 또는 승용차에 가솔린을 사용하면서 승차감 좋은 고급 차라는 이미지를 준 것같다.
경유는 화학적 특성상 환경 유해물질이 더 발생하여 만약 기관에 문제가 생기면 엄청난 매연을 유발한다.
그래서 큰 힘이 필요한 대형 차량은 경유를 쓰는 경우가 많다. 그래서 무겁고 강한 차는 디젤이다 라는 느낌을 많이 준다.
가솔린과 디젤엔진의 가장 큰 차이는 역시
연소방법!
경유는 고온 고압에서 자연발화하기 쉬운 형질로 인해 쌔게 압축시키면 자연스럽게 연소하는 대신에
가솔린은 틀별한 점화플러그가 없으면 발화하기 힘들다.
따라서, 주유소에서는 인화성 물질을 조심해야 하며
특히, 휘발유를 주유할 때는 화재위험이 더욱 크기때문에 불티 하나라도 더더욱 조심해야한다.
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