4행정 기관의 작동 순서
4행정 가솔린 기관의 작동 순서. 1-흡입, 2-압축, 3-폭발, 4-배기 순이다.
- 흡입(Intake) : 피스톤이 상사점(TDC)에서 하사점(BDC)으로 하강하는데 이 때 실린더의 내부 압력이 낮아지면서 공기가 흡기다기관으로 밀려들어가고, 이 공기가 연료와 혼합되어 혼합기가 된다. 이 혼합기가 흡기밸브를 거쳐 실린더 내부로 들어간다. 크랭크축이 180도로 돌면서 실린더 안에 혼합기가 채워진다. 직접 분사식 가솔린 엔진(GDI)방식과 디젤 엔진에서는 공기만 흡입한다.
- 압축(Compression) : 흡기/배기 밸브가 모두 닫힌 상태에서 피스톤이 하사점에서 상사점으로 상승하면서 혼합기를 압축한다. 이때 크랭크축이 1회전하게 된다. 압축시 혼합기의 온도는 약 400~500°C 정도로, 압축압력은 약 18bar 정도까지 상승한다. 가솔린 기관의 압축비는 7~11:1이며, 압축착화를 통해 폭발하는 디젤 엔진은 압축비가 15~22:1로 높다. 엔진의 회전속도가 빠를 수록 압축비가 상승한다.
- 폭발(Ignition) : 실린더 내부의 혼합기가 연소되면서 생성된 연소 가스의 압력으로 피스톤을 밀어내리면서 피스톤이 하강하고 이 과정에서 동력이 발생한다. 가솔린 기관은 점화플러그를 통한 스파크 점화로 연소하며, 직접 분사식 가솔린 기관은 스파크 점화와 동시에 연료를 분사하고, 디젤 엔진은 연료를 분사하면서 압축 압력으로 점화하여 연소한다.
- 배기(Exhaust) : 배기밸브가 열리면서 피스톤이 상사점으로 상승하면서 연소 가스를 밀어 올려서 실린더 밖으로 배출시킨다. 여기까지 과정에서 크랭크축은 총 2회전을 한다.서 크랭크축은 총 2회전을 한다.