내연기관 개요

소개

본 자료는 대학교, 공업전문대학교 기계공학과 내연기관 과목 강의자료로서 내연기관의 개요에 대해 상세하게 설명하였습니다.

목차

1. 내연기관의 정의
2. 내연기관의 발달사
3. 내연기관의 분류
4. 각종 엔진종류의 비교
5. 내연기관의 적용 예
6. 자동차용 내연기관의 개발 경향
7. 미래의 엔진

본문내용

1-1 내연기관의 정의
열기관(Heat Engine)은 주로 화석 연료를 연소시켜 발생되는 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치를 말한다. 열에너지원으로는 태양열, 지열, 핵에너지까지 고려될 수 있는데, 주로 화석 연료인 석유와 석탄이 주된 열에너지원으로 활용되고 있다. 열에너지는 작동유체(Working Fluid)에 에너지를 전달하고, 한정된 공간에서 작동유체로 전달된 열에너지는 유체를 고온․고압으로 팽창시켜 기구학적인 기계장치에 의해 유용한 기계적인 일로 변환된다. 열기관의 원리가 그림 1-1에 표시되어 있다.

작동유체가 일을 하게 되면 온도와 압력이 떨어지므로 연속적으로 일을 할 수 없게 되는데, 연속적인 일을 발생시키기 위해서는 적당한 방법으로 본래의 상태로 되돌아오게 해야 한다. 따라서 열을 유용한 일로 변환시키는 기계장치인 열기관은 연속적인 구동을 위하여 작동 유체에 반복․순환적인 변화를 주어야 하는데, 이를 사이클(Cycle)이라고 한다. 열기관은 기계장치의 크기나 출력을 자유롭게 조절할 수 있으며, 수력이나 풍력을 이용한 엔진보다 자연의 영향을 받지 않기 때문에 최근까지 가장 널리 사용되는 동력원으로 각광을 받고 있다.
열기관은 작동유체에 열에너지를 공급하는 방법에 따라 크게 외연기관(External Combustion Engine)과 내연기관(Internal Combustion Engine)으로 분류된다. 외연기관은 별도의 보일러에서 연료가 연소되어 그 때 발생한 연소가스로부터 전열면을 거쳐 실린더 내부의 작동유체에 열에너지를 공급하는 열기관이며, 작동유체와 연소가스는 전혀 별개로 혼합되는 일이 없다. 외연기관의 예로서는 증기터빈이나, 현재도 연구 개발 중인 스터링 엔진 등이 있다. 이에 반하여 내연기관은 연소실 내에서 작동유체가 연소에 관여하고 고온․고압의 연소가스가 되면서 동력이 발생하는 장치로서, 연소가스가 곧 작동유체와 동일하며 연소과정이 엔진 자체 내에서 발생하고 열을 전달하기 위한 시간적인 지연이나 손실이 없다.

참고자료

· 없음