내연기관 (Internal Combustion Engine)

2012년도 1학기(제 10주)

기계자동차공학부

박 승 운

제5장 가솔린 기관

DV6C_1.6HDi 엔진 by carfeteria.hani.co.kr

제5장 가솔린 기관

◈ 학습목표 o 가솔린기관의 점화계통에 대한 이해

◈ 학습성과 o 가솔린기관의 점화계통에 대한 개략적인 구성원리와 구성품들의 기능을 설명할 수 있어야 함.

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강의 내용 및 순서

■ 가솔린기관의 점화계통

■ 점화 장치

; 고압의 전류를 발생시켜 플러그에서 방전시키는 모든 전기계통.

- 전원, 점화코일, 단속기, 축전기, 배전기, 스파크 플러그 등

※ 1차 회로 : 전원의 전압 및 전류가 흐르는 회로 : 대전류

- 전원, 전류계, 기관 스위치, 점화1차코일, 단속기 접점, 콘덴서 등

2차 회로 : 점화코일에서 유도된 10,000 ~ 15,000 V의 고전압이 흐름 : 고전압

- 점화 2차코일, 배전기 캡, 배전기 로이터, 점화플러그 등

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■ 점화 장치

1) 전원

; 전원으로 축전지(battery)와

마그네토(magneto)가 사용

▶축전지(battery) - 6V, 12V, 24V 사용.

- 시동 및 저속운전시 이용.

- 조명이 필요한 자동차기관에 주로 이용.

-납축전지 사용으로 무게가 무겁고, 발전기와 함께 사용해야 함.

- 1 cell; 양극판(과산화납, ), 음극판(순납, ), 전해액(묽은 황산, ), 격리판

⇒ 2.2 V , 양극판 수 : 3~5장, 음극판 수 : 1장

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■ 점화 장치

1) 전원

▶축전지(battery)

- 화학식

- 구조

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■ 점화 장치

1) 전원

▶축전지(battery)

- 조충 : 증류수 및 전해액을 보충해 주는 것.

⇒ 조충량 : 극판보다 10~13mm 높게 보충.

⇒ 부족하면 양극판이 노출되어 부식 초래.

- 방전량과 전해액 비중

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■ 점화 장치

1) 전원

▶축전지(battery)

- 전해액 온도와 비중

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■ 점화 장치

1) 전원

▶마그네토(magneto)

; 축전지식과 회로는 동일하나 점화코일이 없음.

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■ 점화 장치

2) 점화코일(ignition coil)

; 일종의 변압기, 축전지의 낮은 전압(12 V)을 고전압(10,000 ~ 15,000 V)으로

변압시키는 장치

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■ 점화 장치

3) 단속기(contact breaker)

; 점화회로의 1차 회로를 단속하여 2차 회로에 고압을 유도하는 장치.

- 점화 진각과 관련있음.

⇒ 1차 회로가 끊기는 순간 스파크플러그에서 불꽃 발생

- 구성 : 점화진각 기구, 단속기 접점, 단속기 캠, 콘덴서 등

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■ 점화 장치

3) 단속기(contact breaker)

▶ 단속기 접점(breaker point)

; 1차 회로를 단속하는 접속점.

- 접점 간극 : 0.45 ~ 0.5 mm

- 방전에 의해 접점 소손

- 접점에 산화막이 형성될 경우 플러그에서 불꽃이 발생하지 않음

※ 가솔린기관에서 고장을 가장 많이 일으키는 곳.

▶ 단속기 캠(breaker cam)

; 단속기 접점을 열거나 닫는 장치. - 캠각(cam angle) 또는 드웰각(dwell angle) : 접점이 닫혀있는 동안 캠축이 회전하는 각.

⇒ 캠각이 클수록 2차 코일의 전압이 높아짐

▶ 콘덴서(condenser)

; 1차 회로의 전류를 흡수하여 접지로 소멸시키는 역할을 함. - 단속기 접점에서의 방전 억제 및 1차 코일

- 정전 용량 : 0.25 ~0.3

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■ 점화 장치

4) 점화진각 장치(ignition advance mechanism): 점화 시기 조정장치

; 회전수의 증감함에 따라 점화시기를 조정하는 장치.

⇒ 원심력식과 진공실식

▶ 원심력식 점화진각장치

- 회전수가 1,200 ~ 3,000 rpm 사이에서 작동

- 점화진각의 변화 : 0 ~ 8°

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■ 점화 장치

4) 점화진각 장치(ignition advance mechanism)

▶ 진공실식 점화진각장치

- 흡기관의 부압을 이용단속기판을 배전기축 회전방향의 반대방향으로 이동시켜 점화시기를

빨리해주는 장치

- 회전수가 600 ~ 2,500 rpm 사이에서 작동

- 점화진각의 변화 : 0 ~ 15°

※ 옥탄 셀렉터(Octane selector) : 점화시기를 옥탄가에 따라 조절하는 장치.

- 온탄가가 높으 연료 사용시 : 점화시기 전진

- 옥탄가가 낮은 연료 사용시 : 점화시기 후진

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■ 점화 장치

5) 배전기(distributor)

▶ 진공실식 점화진각장치

- 점화코일의 2차 코일에 유도된 고전압을 실린더의 배전판에 연결시켜 각 플러그에 전류를

분배하는 역할을 하는 장치

- 배전기 캡과 로터로 구성

- 배전기 캡의 중심전극과 로터의 간극 : 0.35 ~ 0.4 mm, 방전에 의해 통전되도록 함.

▶ 점화플러그(spark plug)

- 배전기로부터 공급된 고전압을 방전시켜 혼합기를 점화시키는 장치.

분배하는 역할을 하는 장치

- 플러그 간격 :

* 축전지식 : 0.7 ~ 0.8 mm(6V 용)

0.9 ~ 1.0 mm(12V 용)

* 마그네토식 : 0.4 ~ 0.5 mm

* 과급기가 있는 경우 : 0.3 ~ 0.4 mm

- 스파크시 온도 : 약 400℃

- 브리지 현상(bridge forming)

: 플러그 간극 사이에 탄화퇴적물이 싸여 스파크가

튀지 않는 현상.⇒ 스파크간극 온도를 높일 것.

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■ 점화 장치

5) 배전기(distributor)

▶ 점화플러그(spark plug)(계속)

- 자기청정온도(self cleaning temperature)

: 플러그 간격에서 브리지 현상이나 조기점화가 일어나지 않는 온도.

500~ 800℃

- 플러그의 열가(heat value)

: 플러그의 형식과 온도사용범위를 수치로 표시한 것.

※ 플러그의 열가에 따른 분류 : 고온형, 중온형, 저온형

o 고온형 플러그 : 중앙전극 선단의 온도가 낮아지기 쉬운 운전조건에서 플러그 내에서의

열 보존 시간을 길게 늘린 것.

o 저온형 플러그 : 고온형과 반대조건의 플러그.

END

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◈ 다음강의(예고)

- 디젤 기관

* 연료분사 계통

감사합니다.