4 행정 사이클 엔진 작동 원리

4 행정 사이클 엔진 작동 원리 방법에 대해 알아보겠습니다. 본론에 들어가기에 앞서 4 행정 사이클의 역사에 대해 알아보면 1876년 최초의 실용적인 4행정 엔진이 제조되었습니다. 4행정은 흡입 행정, 압축 행정, 폭발 혹은 동력 행정, 배기 행정으로 구성된다. 흡입 행정은 연소실에서 연료와 공기를 혼합할 수 있도록 피스톤을 아래로 움직이며, 압축 행정은 가스를 압축하기 위해 피스톤을 위로 움직이는 원리로 개발되었습니다. 폭발 행정에서는 불꽃으로 연료에 불을 붙이고 피스톤을 다시 아래로 움직이며, 마지막 배기 행정에서는 사용된 연료를 배기 밸브를 통해 배출하기 위해 피스톤을 위로 움직이는데요. 아래에서 자세하게 알아보겠습니다. 초기 연소 엔진은 액체 연료로 작동시키기에는 적합하지 않아 점화용 보조 버너가 필요했다고 하는데요. 오토는 1884년 매그니토 점화 계통을 발명하여 이 문제를 해결하였으며 이 발명은 4행정 엔진의 실용성을 증가시켰으며 그 결과 오토가 생산한 최초의 모터사이클과 자동차인 다임러와 마이바흐는 4행정 엔진을 사용할 수 있게 되었다고 합니다. 4 행정 사이클 엔진은 한 사이클에 피스톤 행정 (흡입, 압축, 폭발 및 배기)을 사용하는 내연 기관입니다. 피스톤은 실린더에서 두 번의 완전한 왕복 운동을 만들어 하나의 작동주기를 완료합니다. 작동 사이클에는 크랭크 샤프트의 2 회전이 필요합니다. 4 행정 사이클 엔진은 가장 일반적인 유형의 소형 엔진입니다. 흡입 행정은 공기-연료 혼합물이 연소실을 채우도록 도입 될 때입니다. 흡입 이벤트는 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동하고 흡입 밸브가 열려있을 때 발생합니다. 하사점을 향한 피스톤의 이동은 실린더에서 저압을 생성합니다. 주위 대기압은 공기 흡입 혼합물을 개방하고 흡기 밸브를 통해 실린더로 강제로 밀어 피스톤 운동에 의해 생성 된 저압 영역을 채웁니다. 피스톤은 방향이 바뀌기 시작하면서 자체 연료 관성에 의해 공기-연료 혼합물이 계속 흐르기 때문에 실린더는 하사점을 약간 지나친 채 계속 채워집니다. 흡기 밸브는 하사점 후에 몇 도의 크랭크 샤프트 회전 상태를 유지합니다. 이는 엔진 설계에 따라 다릅니다. 흡입 밸브가 닫히고 공기-연료 혼합물이 실린더 내부에서 밀봉됩니다. 압축 행정은 갇힌 공기 - 연료 혼합물은 실린더의 내부에 압축 될 때입니다. 연소실은 밀봉되어 충전물을 형성합니다. 전하가 점화 준비 상태 연소실 안에 갇혀 압축 공기 - 연료 혼합물의 양입니다. 공기-연료 혼합물을 압축하면 충전이 점화 될 때 더 많은 에너지가 방출 될 수있습니다. 압축 및 압축을 위해 실린더가 밀봉되도록 흡기 및 배기 밸브를 닫아야 합니다. 압축 은 연소실에서 큰 부피에서 작은 부피로 전하를 감소 시키거나 압착시키는 과정입니다. 플라이휠은 전하를 압축하는 데 필요한 운동량을 유지하는 데 도움이 됩니다. 엔진의 피스톤이 전하를 압축 할 때, 피스톤에 의해 수행되는 작업에 의해 공급되는 압축력의 증가는 열을 발생시키게 됩니다. 충전물에서 공기-연료 증기의 압축 및 가열은 충전 온도의 증가 및 연료 기화의 증가를 가져옵니다. 여기서 압축비라는 용어가 나옵니다. 압축비는 엔진의 하사점과 하사점에서 피스톤과 연소실의 부피를 상사점에서의 피스톤과 연소실의 부피의 비례입니다. 연소실의 설계 및 스타일과 결합 된이 영역은 압축비를 결정합니다. 가솔린 엔진의 압축 비율은 일반적으로 6 : 1-10 : 1입니다. 압축비가 높을수록 엔진의 연료 효율이 높아집니다. 높은 압축비는 일반적으로 피스톤의 연소 압력 또는 힘의 실질적인 이득을 제공합니다. 폭발 행정은 전하를 점화하여 빠르게 방출 열에너지에 화학적 반응에 의해 산화 될 때 발생합니다. 연소는 연료가 대기 중의 산소와 화학적으로 결합하여 열 형태로 에너지를 방출하는 빠르고 산화성 화학 반응입니다. 적절한 연소는 연소실 전체에 불꽃을 퍼뜨리는 짧지만 유한한 시간입니다. 점화 플러그의 불꽃은 상사점 전에 크랭크 축 회전의 약 20도에서 연소를 시작합니다. 대기 산소 및 연료 증기는 진행 화염 전면에 의해 소비됩니다. 화염 전면은 부산물 연소 전하를 분리하는 경계벽이다. 화염 전면은 전체 충전이 연소 될 때까지 연소실을 가로 질러 진행된다. 마지막으로 배기 행정 입니다. 배기행정은 가스가 연소실로부터 배출 및 대기로 방출되는때 일어납니다. 배기 행정은 최종 행정이며 배기 밸브가 열려 있고 흡입 밸브가 닫혀있을 때 발생합니다. 피스톤 운동은 배기 가스를 대기로 배출합니다. 파워 스트로크 연소 중에 피스톤이 하사점에 도달하면 연소가 완료되고 실린더에는 배기 가스가 채워집니다. 배기 밸브가 열리고 플라이휠 및 기타 움직이는 부품의 관성이 피스톤을 상사점으로 다시 밀어 넣어 배기 가스가 개방 된 배기 밸브를 통해 빠져 나오게 합니다. 배기 행정이 끝나면 피스톤은 상사점에 있고 하나의 작동 사이클이 완료되었습니다.