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4행정 기관.md

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Contents

  1. 개요
  2. 4행정 엔진의 작동 순서

2.1. 흡입

2.2. 압축

2.3. 폭발

2.4. 배기

  1. 장/단점

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=1)]

1. 개요 ¶

영어: 4-stroke engine
한자: 四行程機關

내연기관의 한 방식으로, 가장 보편적으로 이용되는 방식. 4행정 기관, 4스트로크 엔진 등으로 불린다.
크랭크축이 1회전 하는동안 1사이클이 끝나는 2행정엔진과는 달리, 크랭크축이 2회전 하는동안 흡입- 압축-폭발-배기의 4행정을 하여 1사이클을 완성하는 엔진이다. 즉, 4행정 엔진이 1사이클을 완료하면 크랭크축이 2회전, 캠축이 1회전, 각 실린더의 흡기밸브와 배기밸브는 각 1회 열리고 닫히는 형태이다.

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=2)]

2. 4행정 엔진의 작동 순서 ¶

모식도에서, 각 과정은 다음과 같다.

1-흡입 / 2-압축 / 3-폭발 / 4-배기

모식도는 DOHC엔진의 단면도로, 두개의 캠축이 실린더헤드에 위치한것을 볼 수 있다.

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=3)]

2.1. 흡입 ¶

맨 처음 행정으로, 흡기밸브가 열리며 실린더가 상사점에서 하사점으로 하강한다.
이 동안 혼합기 (GDI 엔진이나 디젤엔진에서는 공기만 흡입한다)가 흡기 매니폴드와 실린더의 부압으로 인해 흡입되며, 크랭크축이 총 180도 도는 시점까지 진행된다.

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=4)]

2.2. 압축 ¶

압축행정은 피스톤이 하사점에서 상사점으로 올라가는 행정으로, 흡기/배기밸브는 닫힌 상태에서 혼합기를 압축한다.
보통 가솔린엔진은 711:1의 압축비를 가지며, 디젤은 1522:1정도. 그리고 엔진의 회전속도가 빠를수록 압축비가 올라간다.

디젤 엔진의 경우, 압축착화를 통한 폭발이기 때문에 압축비가 높은 편이다.

이 과정까지 크랭크축이 회전한 각도는 360도.

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=5)]

2.3. 폭발 ¶

혼합기가 연소되는 과정으로, 이 과정에서 디젤 엔진은 연료를 분사하여 폭발시킨다. 가솔린엔진의 경우엔 점화플러그에서 스파크를 이용하여 점화하지만, GDI 엔진은 가솔린을 분사하며 스파크점화를, 디젤엔진의 경우 공기가 압축되면 온도가 올라가는 현상을 이용하여 압축압력으로 점화를 한다. 디조토엔진이라 불리는 가솔린 압축착화기술도 있으나, 아직 상용화 되지 않았다.

연료가 연소되면서 발생하는 연소가스의 압력으로 피스톤을 밀어내며, 이 과정에서 동력이 발생한다.

이 과정까지 크랭크축이 회전한 각도는 540도.

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=6)]

2.4. 배기 ¶

배기행정은 배기밸브가 열리면서 폭발행정에서 발생한 연소가스를 실린더 밖으로 배출시킨다. 피스톤은 하사점에서 상사점으로 올라간다.

이 과정까지 크랭크축이 회전한 각도는 720도로, 2회전이다.

[[edit](http://rigvedawiki.net/r1/wiki.php/4%ED%96%89%EC%A0%95%20%EA%B8%B0%EA% B4%80?action=edit&section=7)]

3. 장/단점 ¶

  • 장점

    • 각 행정의 작동이 완전히 구분되어 있다
    • 저속과 고속의 넓은 범위의 회전속도 변화가 가능하다
    • 연료 소비율이 적으며, 흡기를 위한 시간이 충분히 있기 때문에 배기량 대비 효율이 높다.
    • 엔진이 저속회전중일때와 시동시 운용이 쉬운편
    • 실화의 발생이 적고, 흡입행정시 흡기되는 공기의 냉각작용으로 열 부하가 적다

  • 단점

    • 밸브 개폐기구로 인해 구조가 복잡해지며, 충격이나 기계적 소음이 늘어난다.

    • 실린더 수가 적으면 폭발행정이 쭉 이어지지 않아 작동이 원활하지 못하다.

    • 회전력이 균일치 못하다.
      보통 한번 폭발에 피스톤이 두번왕복, 크랭크축은 두바퀴를 돌게 되는데 폭발 할때의 회전력과 압축할때의 회전력이 같을 수가 없기 때문. 이 문제를 해결하기 위해 2기통 이상의 엔진에서는 각각의 피스톤이 서로 다른 시점에서 폭발하도록 한다. 이 특성 때문에 기통이 많아 질 수록 각각의 실린더의 폭발의 진동이 상쇄되기 때문에 다기통 엔진이 진동이 없고 부드럽다고 느끼게 된다.

    • 같은 출력의 2행정 엔진에 비해 무게가 무겁다.