가솔린 기관의 본체

가솔린 기관의 본체

동력을 발생하는 부분으로, 실린더 블록·실린더 헤드·피스톤 어셈블리·크랭크축·캠축·밸브 기구 등으로 구성되어 있다. 실린더 블록은 실린더의 수에 따라 1기통, 2기통, 3기통, 4기통 등으로 구분하고, 실린더의 배치에 따라 직렬형, V자형, 수평 대향형 등으로 분류된다. 각 실린더 안에는 피스톤이 있으며, 피스톤과 커넥팅 로드가 피스톤 핀에 의해 연결되어 있다. 커넥팅 로드의 다른 한쪽 끝은 크랭크축에 연결되고, 피스톤이 왕복 운동을 하면 크랭크축이 회전 운동을 하게 된다실린더 블록의 위에는 실린더 헤드가 있으며, 내부에는 연소실이 있고, 이 부분에 흡입 밸브와 배기 밸브가 설치되어 있다. 흡입 밸브와 배기 밸브는 캠축의 회전에 의해 열리고 닫히면서 흡입구와 배기구를 개폐시켜, 혼합기가 실린더 내로 흡입되거나 연소 가스를 배출시키게 된다.

■ 실린더 블록

실린더 블록은 엔진 본체의 기초가 되는 부분이며, 위에는 실린더 헤드가 설치되고, 아래에는 크랭크축이 설치된다. 실린더 블록의 내부에는 피스톤이 왕복 운동을 하는 실린더가 있으며, 실린더 냉각을 위한 물재킷이 실린더를 둘러싸고 있다. 주위에는 밸브 기구 설치부가 있으며, 아래 쪽에는 개스킷을 경계로 크랭크실이 설치되어 엔진 오일이 담겨진다. 실린더 블록의 재질은 내마모성·내부식성이 좋고, 기계 가공이 용이해야 하므로, 일반적으로 주철이나 특수 주철(Si, Mn, Cr 포함), 알루미늄(두랄루민)의 주물이 사용된다. 실린더는 연소 압력을 크게 받기 때문에 강철제 원통으로 되어 있으며, 엔진의 실린더 수(기통수)와 배기량, 실린더 배열 방법에 따라 모양이 결정된다. 승용차 엔진의 일반적인 실린더 수는 2∼8개이며, 주로 4기통이나 6기통이 많이 쓰인다. 실린더 배열 형식에 따른 각각의 특징은 다음과 같다. ① 직렬형 승용차 엔진의 가장 일반적인 형식으로, 엔진의 크기, 흡·배기 시스템 설계의 자유도, 생산성, 생산 가격 등의 측면에서 우수하다. 2기통 엔진은 소음과 진동이 크고 6기통은 소음이 적지만 이 두 가지 모두 크기와 가격면에서 소형차에는 적합하지 않으므로, 성능과 가격면에서 대부분의 직렬형 엔진이 4기통으로 되어 있다. ② V형 여러 개의 실린더를 2분할하여 크랭크축의 좌우로 배치시킨 것으로, 크랭크축의 길이를 짧게 함으로써 엔진 전체의 길이를 짧게 할 수 있다. 2분할된 실린더 블록이 이루는 각도에는 60°와 90°가 있는데, 8기통에서는 90°, 6기통에서는 60°가 일반적이다. 원활하고 강한 토크를 얻을 수 있으며, 엔진 전체의 길이를 짧게 할 수 있는 장점이 있어, 중형 이상의 승용차나 경주용차 등에 많이 쓰이고 있다.

▲ 그림 8 실린더의 배열 형식

③ 수평 대향형

크랭크축을 중심으로 하여 좌우로 180° 벌어진 형태를 취하고 있으며, 엔진 전체 길이나 크랭크축의 전체 길이가 직렬형 엔진에 비해 짧아진다. 또한, 실린더 블록이 수평이기 때문에 실린더 헤드와 밸브 시스템도 수평으로 배열되어 있어 엔진 중심의 위치가 매우 낮아지는 특징이 있으며, 피스톤의 왕복 운동이 좌우로 대향하여 움직이므로 진동이 감소되어 회전이 원활해진다. 직렬형에 비해 생산성과 가격면에서 떨어지지만 원활한 회전과 엔진의 중심이 낮아지는 등의 실용적인 면을 가지고 있다.

■ 실린더 헤드

실린더 헤드는 실린더 블록의 위쪽에 위치하며, 기밀 유지용으로 개스킷을 넣고, 피스톤·실린더와 같이 연소실의 일부를 구성한다. 실린더 헤드의 바깥 쪽으로 밸브 기구, 흡입 및 배기 매니폴드, 점화 플러그 등이 장치된다. 수냉식 냉각 장치의 경우에는 냉각용 물재킷이 설치된다. 실린더 헤드는 엔진 작동 중 고온이 되므로 열전도가 잘 되고 냉각 효과 및 내마모성·내열성이 우 수해야 한다. 재질로는 일반적으로 알루미늄 합금이 사용된다.

■ 개스킷
실린더 헤드와 실린더 블록의 접합면 사이에 끼워져서 압축 가스 및 냉각수, 엔진 오일 등이 누출되는 것을 방지하기 위해 사용된다.

 

<출처:네이버오픈백과>