오토바이 엔진의 원리

엔진의 원리.

연료를 태워 동력을 만들어내는 엔진의 원리를 알아보겠습니다.

 

오토바이의 엔진은 연료인 휘발유를 태워 동력을 얻습니다. 이는 휘발유와 공기를 섞은 것에 불을 붙여서 태우고, 그로 인해 연소한 가스가 열에너지를 내뿜게 되는 것입니다. 이때 발생한 열로 인해 가스가 팽창하는 힘을 이용합니다. 휘발유로부터 열에너지를 얻어서 동력이 되는 운동에너지를 뽑아내는 것이죠.

 

 

 

이와 같이 열에너지를 운동 에너지로 바꾸는, 열에서 동력을 얻는 장치를 열기관이라고 합니다.

열기관에는 연료를 태우는 방식에 따라 내연 기관과 외연 기관이 있습니다.

 

 

 

내연 기관은 오토바이의 엔진처럼 연료를 내부에 가두고 연소시키는데, 연료 자체가 연소 가스가 되어 힘을 만들어냅니다. 크기가 작고 가벼우며 열을 효율성 있게 운동 에너지로 바꿀 수 있지만 사용할 수 있는 연료가 제한된다는 단점이 있습니다.

 

 

 

외연 기관은 연료를 밖에서 태워 내부의 기체에 열을 가하는 방식입니다. 석탄을 태워 수증기를 팽창시키고, 그 힘을 사용하는 증기 기관이 대표적인 외연 기관입니다. 외연 기관의 단점은 작고 가볍게 만들기 어렵다는 것이죠. 반면 기체, 액체, 고체 등 다양한 연료를 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 특수한 예로 원자력 발전기도 외연 기관의 일종이라고 볼 수 있습니다.

 

 

 

증기 기관을 이용한 오토바이는 없습니다. 19세기에 증기 기관을 탑재한 오토바이와 비슷한 탈것이 만들어지기도 했지만, 당시 이미 실용 단계에 이르렀던 증기 자동차와는 달리 증기 오토바이는 보급되지 못했습니다. 크고 무거운 증기 기관을 오토바이에 탑재하기에는 여러 문제가 있었기 때문이죠. 그래서 처음부터 내연 기관을 탑재하게 된 것입니다.

 

 

 

그렇다면, 오토바이는 어떤 엔진이 사용될까요?

엔진의 종류를 살펴봅시다.

 

 

 

오토바이 엔진은 내연 기관의 일종입니다. 내연 기관에도 여러 종류가 있으며 이를 세분화할 수 있습니다.

 

 

 

그렇다면, 오토바이 엔진은 어떤 것일까요? 내연 기관 중에서도 리시프로 엔진을 오토바이에 사용합니다. 리시 프로라는 명칭은 '왕복 운동'을 의미하는 영단어인 'reciprocating'에서 유래되었습니다. 이는 피스톤이 왕복 운동을 한다고 해서 그렇게 불리게 되었습니다. 덧붙여, '로터리 엔진'은 피스톤 대신 로터를 사용해 회전 운동을 직접 끌어내는 구조로, 리시 프로 엔진이 아닙니다.

 

 

 

리시 프로 엔진은 휘발유 엔진과 디젤 엔진으로 나눌 수 있습니다. 휘발유 엔진은 10분의 1 정도로 압축한 혼합기를 점화 플러그로 불을 붙여서 연소시키는 불꽃 점화식 엔진입니다. 휘발유를 연료로 사용하기 때문에 휘발유 엔진이라 부릅니다. 휘발유 엔진에는 4 행정과 2 행정이 있는데, 현재는 4 행정 엔진이 대부분을 차지하고 있죠. 2 행정 엔진은 여러 가지 이점이 있어서 소배기량 엔진을 중심으로 오랫동안 사용되어 왔지만 환경에 대한 대응이 어려운 이유로 지금은 극히 일부의 오토바이에만 사용되고 있습니다.

 

 

 

디젤 엔진은 공기를 20분의 1 정도까지 강하게 압축하고 그곳에 연료인 경유를 분사해 연소시키는 엔진입니다. 강하게 압축된 공기는 온도가 섭씨 600도 정도까지 올라가며 이 열로 연료에 불을 붙이기 때문에 자기 착화 엔진이라고도 부릅니다. 휘발유 엔진보다 효율은 좋으나 크고 무거운데다 진동이 커서 오토바이와는 그리 궁합이 좋지는 않습니다.

 

 

 

바이크를 이루고 있는 구조에 대해 다음 포스팅에서도 또 만나뵙겠습니다!

감사합니다.