디젤 엔진
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디젤엔진(Diesel engine)이란 디젤기관이라고도 불리며 독일의 기술자 루돌프 디젤(Rudolf Diesel)이 1892년에 발명한 내연기관으로 1893년 2월 23일에 특허(1893-02-23)를 받았다. 주로 대형자동차, 철도차량, 건설기계, 농업용기계, 선박 등의 엔진에 이용된다.
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[편집] 디젤 엔진 작동 원리
[편집] 디젤 엔진 종류
디젤 엔진을 구분할 때 일반적으로 2행정 기관과 4행정 기관으로 나눈다. 대개의 경우는 4행정 기관이며 일부 대형 기관의 경우 2행정 기관을 쓴다.
[편집] 디젤 엔진의 장단점
디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비하여 적은 연료를 소모하므로 효율이 좋다. 일반적으로 40%정도 더 효율이 좋은 것으로 간주하는데 이는 디젤 엔진의 고압축비에 따른 것이다. 하지만 여기서 한가지 더 고려해야 할 것은 디젤유가 가솔린보다 단위 부피당 에너지가 더 많음으로 (10 -20%) 단위부피에 따른 효율만을 따지는 것은 곤란하다. 동일한 출력을 내는 가솔린 엔진과 디젤엔진을 비교할 때 디젤 엔진이 더 큰데 이는 두가지 이유에서이다. 하나는 동일한 출력에도 디젤엔진은 보다 큰 용량이 필요하다. 이것은 디젤엔진이 가솔린 엔진만큼 빠르게 회전하지 못하기 때문에 느린만큼 회전수당 출력을 높여야 하기 때문이다[1]. 또다른 이유는 디젤엔진은 고압과 고온에서 동작하므로 기계가 튼튼해야 하고 이러한 이유에서 디젤은 크고 무겁게 된다.
[편집] 디젤 엔진의 연료 분사
[편집] 기계적 혹은 전기적 분사
[편집] 간접 분사
간접 분사 방식은 실린더 내에 분사하여 연소하는 대신 프리챔버(prechamber)에 분사여여 연소시키고 이를 주 실린더 내로 전파하는 방식이다. 80년대와 90년대에 포드와 시보레가 이러한 방식의 엔진을 생산하였다. 이러한 방식은 직접 분사 방식에 비해 효율이 떨어지는 것으로 알려지고 있다.
[편집] 직접 분사
대부분의 디젤 엔진은 다음 중 한 가지 방식의 직접 분사 방식을 사용한다.
[편집] Distributor pump direct injection
맨처음 등장한 직접 분사 방식은 로터리 펌프를 사용하여 마치 간접분사 방식과 흡사하였다. 어쨌든 분사기는 실린더 위에 장착되었고 간접 분사 방식과 같은 별도의 챔버도 없었다. 또한 이러한 방식은 소음이 매우 컸고 매연도 많았다. 다만 간접분사 방식보다 연료가 15-20%가량 적게 소모하는 것이 큰 장점이었다. 이러한 방식은 전자적으로 분사 펌프를 조절하게 되면서 성능향상을 꾀하게 된다. 분사 압력은 여전히 300bar에 머물렀지만 분사 타이밍, 연료양, 배기 가스 재순환 등 모든 것이 전자적으로 제어하게 된다. 성능 향상에 따라 이 방식은 경제적이면서도 힘이 좋아져 당시의 간접 분사 방식보다 우수하였고 시장에서 인정받아 시장의 주류로 자리잡는다.
[편집] 커먼레일 직접 분사
분배기에 의한 직접 분사 방식은 단순히 실린더에 장착된 노즐에 고압의 연료를 공급하는 것이다. 커먼레일 방식은 분배기 분사 펌프가 없다. 대신
