4-사이클 엔진의 구동 원리

1)흡입행정
엔진이 필요로 하는 혼합기를 흡입하는 행정으로 흡입밸브는 열리고 배기밸브는 닫혀있으며 피스톤은 상사점에서 하사점으로 하강한다.

흡입밸브는 상사점(TDC) 전 10∼20。정도에서 열리고 하사점(BDC) 후 40∼50。정도에서 닫힌다. 이때 혼합기는 피스톤이 하강함에 따라 실린더 내에는

부압이 생겨 혼합기는 흡입되며 크랭크축은 180。 회전한다.

2)압축행정
압축행정은 피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동하며 이때 흡,배기밸브는 모두 닫혀있다. 이에 따라 실린더내 혼합기(또는 공기)는 압축되며

혼합기의 온도는 가솔린의 경우 120∼140。, 디젤의 경우 500∼550。정도까지 올라가게 된다. 이때 크랭크축은 360。회전한 상태이다.

3)동력(폭발)행정
흡, 배기 밸브는 닫혀있고, 가솔린엔진은 압축된 혼합기에 점화플러그에서 전기불꽃방전으로 점화하고 디젤엔진은 압축공기에 분사노즐을 통하여

연료를 분사시켜 자가 착화하게 된다. 연소된 혼합기는 밀폐된 공간내의 체적팽창으로 인해 거대한 압력파가 발생되어 피스톤을 상사점에서 하사점으로

내리밀어 크랭크축을 회전시킨다. 크랭크축은 540。 회전한다.

4)배기행정
배기행정은 배기밸브가 열리면서 폭발행전에서 일은 한 연소가스를 실린더 밖으로 배출하는 행정이다. 이때 피스톤은 하사점에서 상사점으로 이동하며

크랭크축은 720。 회전하여 1사이클을 완성한다. 배기밸브는 하사점 전 40∼50。에서 열리기 시작하여 상사점 후 10∼20。정도에서 닫힌다.

. 참고사항
①행정 : 피스톤이 상사점에서 하사점으로 또는 하사점에서 상사점으로 이동한
거리를 말한다.
②상사점(Top Dead Center) : 피스톤이 실린더내에서 최대로 올라간 지점.
③하사점(Bottom Dead Center) : 피스톤이 실린더내에서 최대로 하강한 지점.

상기에 설명한 것은 4행정으로 한 사이클을 이루어지고 2행정 기관의 경우는 피스톤의 왕복으로 4행정이 모두 끝나게 된다.

그 자세한 내용은 아래와 같다.
크랭크 축이 1회전할 때 피스톤이 흡입, 소기, 압축, 폭발, 배기의 과정을 피스톤이 2행정하여 1사이클을 완성하는 기관으로서

크랭크 축이 1회전할 때 1회의 동력을 발생한다.

1) 피스톤 상승 행정
① 주행정은 피스톤이 배기공을 닫은 다음부터 연소실 내에 혼합 가스를 압축시킨다.
② 부수적으로 피스톤이 상승하기 시작할 때 흡입공을 통하여 크랭크 케이스로 혼합기를 흡입하며,

피스톤이 배기공 및 소기공을 막을 때까지는 배기가 이루어진다.

2) 피스톤 하강 행정
① 연소실내에 압축된 혼합기가 점화 플러그에 의해서 연소된다.
② 피스톤이 배기공을 열면 배기 가스 자체의 압력으로 배기가 이루어진다.
③ 피스톤이 하강 끝무렵에 소기공을 통하여 실린더에 흡입된다.

5) 4 행정 사이클 기관의 장점
① 각 행정이 완전히 구분되기 때문에 불확실한 곳이 없다.
② 흡입 행정에서의 냉각 효과로 인하여 각 부분의 열적 부하가 적다.
③ 저속에서 고속까지의 회전 속도 변화의 범위가 넓다.
④ 흡입 행정의 기간이 길어 체적 효율이 높다.
⑤ 블로바이 현상이 적어 연료 소비율이 적다.
⑥ 기동이 쉽고 불안전한 연소에 의한 실화가 발생하지 않는다.

6) 4 행정 사이클 기관의 단점
① 밸브 기구가 복잡하고 이에 대한 보수 정비가 필요하다.
② 밸브 기구의 부품수가 많아 충격이나 기계적 소음이 크다.
③ 폭발 횟수가 적기 때문에 실린더 수가 적을 경우 운전이 곤란하다.
④ 가격이 비싸고 마력당 중량이 무겁다.
⑤ 폭발 횟수가 적어 회전력의 변동이 크다.
⑥ 탄화수소(HC)의 배출은 적으나 질소산화물(NOx)의 배출이 많다.

자동차와 제트스키 스노우모빌등의 4사이클의 엔진을 이해하기 위한 자료입니다..

전문용어로 이해가 힘든 부분도 있지만 자세히 알고 싶은 분은 코리아서커스로 질문하시면

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