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설명

1 디젤사이클(diesel cycle)

(1)디젤사이클이란 - 디젤박사가 카르노사이클에 따라 작동하는 기관 제작을 實驗(실험)하던 중에 등온 연소과정을 실현시키는데 실패하고 실제의 경우 정압 팽창이 얻어짐을 발견하였는데 이것이 디젤기관의 정압 연소 사이클이다.

(2)디젤사이클의 특징

①급열과정이 정압과정인 점이며, 실제 이 사이클을 기본으로 하여 작동되는 기관은 압축 과정에서 공기만을 흡입하여 압축한다.

②전기 불꽃 점화기관의 압축비 증대에 의한 효율 改善(개선) 의 수단은 이상 폭발현상에 의해 제한되지만, 디젤사이클은 이 점을 보완 할 수 있따

③전기 불꽃 점화기관의 압축비는 일반적으로 6~10이지만, 디젤기관의 경우는 15~20 정도로 높은 압축비로 작동되어도 전기불꽃 점화기관에서와 같은 이상 폭발은 일어나지않는다.

④디젤 사이클에 의해 작동되는 기관은 디젤기관 개발 초기에 폭넓게 이용되던 공사 분사방식 디젤기관이다.

(3)동작 유체 1kgf가 이루는...

1 디젤사이클(diesel cycle)

(1)디젤사이클이란 - 디젤박사가 카르노사이클에 따라 작동하는 기관 제작을 實驗(실험)하던 중에 등온 연소과정을 실현시키는데 실패하고 실제의 경우 정압 팽창이 얻어짐을 발견하였는데 이것이 디젤기관의 정압 연소 사이클이다.

(2)디젤사이클의 특징

①급열과정이 정압과정인 점이며, 실제 이 사이클을 기본으로 하여 작동되는 기관은 압축 과정에서 공기만을 흡입하여 압축한다.

②전기 불꽃 점화기관의 압축비 증대에 의한 효율 改善(개선) 의 수단은 이상 폭발현상에 의해 제한되지만, 디젤사이클은 이 점을 보완 할 수 있따

③전기 불꽃 점화기관의 압축비는 일반적으로 6~10이지만, 디젤기관의 경우는 15~20 정도로 높은 압축비로 작동되어도 전기불꽃 점화기관에서와 같은 이상 폭발은 일어나지않는다.

④디젤 사이클에 의해 작동되는 기관은 디젤기관 개발 초기에 폭넓게 이용되던 공사 분사방식 디젤기관이다.

(3)동작 유체 1kgf가 이루는 디젤 사이클의 P-V선도


(a) 디젤 사이클의 형태 (b) P-V선도

①단열 압축과정(1→2) - 공기만으로 압축하는 압축 행정이 상태 變化(변화)이다.
②정압 수열과정(2→3) - 연료분사에 의하여 자연 착화되고 열량 q1을 수열하는 상태 變化(변화)이다.
③단열 폭발과정(3→4) - 연소가스가 폭발하는 상태 變化(변화)이다.
④정적 방열과정(4→1) - 정적 하에서 열량 q2를 방열 하는 상태變化(변화)이다. 즉 배기밸브를 열어 가스를 실린더 밖으로 배출하는 과정이다.

시스템 가열열량과 발열량



- 정적비열과 정압비열이 일정하다는 가정 하 -
q1이 유입되는 2-`3과정은 정압과정으로서 정압비열 식에 의해 위 식으로 표현할 수 있따
q2가 방출되는 4-`1과정은 정적과정으로서 정적비열 식에 의해 위 식으로 표현할 수 있따

따라서 열효율 식을 다음과 같이 세울…(투비컨티뉴드 ) 수 있따



디젤기관의 연료분사 과정은 피소톤이 상사점에 접근할 때 처음 하고, 동력행정이 초기의 일부 기간동안 계속된다.
그러므로 그 연소 과정은 긴 기간에 걸쳐 일어난다. 이러한 긴 기간으로 인해 디젤사이클의 연소 과정을 정압가열 과정에 접근시킬 수 있따

(4)디젤 기관의 원리

디젤기관은 점화장치가 없기 때문에 실린더 내에서 분사된 연료가 압축된 공기의 온도에 의해서 자연발화되어야 한다. 즉,밀폐된 실린더 내에서 공기를 압축하면 공기의 온도가 상승하며 여기에 연료를 분사하면 급격한 연소가 이뤄진다.
이때 발생하는 폭발압력이 피스톤을 밀어내라고,이 힘이 크랭크에 전달되어 크랭크축의 회전력을 발생시킨다.
디젤 기관은 실린더 내에 공기를 압축하여 온도를 상승시켜 연료유가 점화 될수 있도록 해야 하므로 높은압축비가 요구된다.
따라서, 지질과 구조가 강하게 제작되어야 하므로 중량이 커지게 되므로, 폭발압력이 크게 되어,진동과 소음이 가솔린 기관보다 크게된다.
그러나 연료 소비율이 낮으며,값이 싼 연료를 사용할 수 있으므로 선박기관, 기관차, 자동차용 기관으로 많이 사용이되다
(5) 4행정 사이클 디젤기관의 작동원리

4행정 사이클 디젤기관은 1사이클 동안에 크랭크가 2회전하여 피스톤이 2회 왕복을 하고, 그동안 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 완료한다.
4행정 사이클 기관에는 흡기 및 배기밸브가 있어서, 흡입 행정과 배기 행정이 구분된다.
흡기 및 배기 밸브는 실린더 헤드에 설치된다.
따라서, 실린더 헤드의 구조가 복잡하고, 기관출력당 무게와 부피가 커지는 단점이 있따
그러나 실린더 및 피스톤 냉각이 용이하여 중,소형 고속기관에 적합하다.

(4행정 사이클 기관의 작동)

①흡입행정
- 배기 밸브가 닫힌 상태에서 흡기밸브면 열려서, 피스톤이 상사점에서 하사점까지 내려가는동안에 공기가 실린더 내로 흡입되는 행정이다. 공기의 흡입은 피스톤이 하사점에 도달할 때 까지 계속

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