디젤 엔진

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개요[편집]

엔진의 일종으로 루돌프 디젤(Rudolf Diesel)이 확립한 디젤 사이클을 따르는 엔진을 이른다. '압축점화기관'이라고도 불리우며 외관은 가솔린 엔진과 흡사하지만 구조와 연료가 다르다. 최초의 디젤 엔진이 나온건 1922년이며 독일에서 만들었다. 역시 독일의 기술력이란... 1930년대 이후에는 함선,자동차,철도와 같은 교통수단에도 쓰이고 현재까지도 쓰이고있다.

원리 및 연료[편집]

기존 가솔린 엔진이 흡기시 공기에 연료를 섞은 혼합기를 점화플러그의 전기불꽃으로 점화 시켜 연소시키는데 반해 디젤 엔진은 실린더에 공기만을 흡입시킨 뒤 압축해 고온으로 만든 후 연료를 뿜고 자연발화를 하는 원리로 작동이 된다. 연료의 온도가 높아지면 외부의 불꽃의 도움 없이 BurnBurn히 연소하는데 이 때 온도를 착화점 또는 발화점이라고 한다. 가솔린 엔진의 발화점이 250ºC~450ºC나 되는 반면 디젤 엔진은 170ºC~200ºC이다. 거기에 압력이 높아질수록 착화점이 낮아진다.

또한 디젤 사이클(정적 사이클)과 사바테 사이클(복합 사이클)이 있는데 정적 사이클은 루돌프 디젤이 고안했으며 단열과정, 정압과정, 정적과정이 각각 1개씩 이루어져 있는 저속 디젤 엔진의 사이클이다. 사바테 사이클이라고 불리는 복합 사이클은 고속 디젤 엔진 사이클이며 정적과 정압 과정에서 열공급이 이뤄지므로 정적정압 사이클 또는 이중연소 사이클이라고도 불린다.

각 사이클의 과정과 원리를 요약하자면 다음과 같다.

디젤 사이클(정적)

1.흡입

2.단열압축

3.정압가열

4.단열팽창

5.정적방열

6.배기

사바테 사이클(복합)

1.흡입

2.단열압축

3.정적가열

4.정압가열

5.단열팽창

6.정적방열

7.배기

연료에 대해서 이야기하자면 가솔린 엔진은 휘발유를 쓰는데 반해 디젤 엔진은 경유를 쓴다. 초기에는 중유를 썼으나 엔진 회전수 증가와 같은 기술적인 진보에 따라 착화성이 양호한 경유를 쓰게 되었다. 디젤 엔진 특유의 연료분사 방식과 연소 과정 덕분에 비교적 비정제된 연료를 쓰는 것도 가능하며 그 덕분에 연료비가 적게 든다는 장점이 있다.

장점[편집]

앞서 말했듯이 연료비가 적게 든다는 장점이 있다. 그외에도 연료의 인화성이 낮은 덕분에 휘발유에 비해 안전하고 연료의 질에 따른 성능 차이가 덜 나타난다.

중,저속에서도 강한 힘을 쓰므로 높은 RPM을 쓰는 고속보다 평타 이하의 RPM을 주로 쓰는 트럭같은 상용차와 건설장비에 적합한 엔진이다. 또한 저속-고토크라는 특성 덕분에 대형 선박에서도 쓰이는 편이다. 게다가 점화장치 같은 섬세한 부품이 필요하지 않기 땜에 정비성도 좋고 연비가 좋다는 장점도 있다. 거기에 설계를 하면 실린더 체적의 제약이 거의 없기도 하고

단점[편집]

같은 배기량의 가솔린 엔진보다 마력이 약하다. 요즘 엔진들은 커먼레일+터보 조합이라 잘 못느끼겠지만 터보따윈 없고 구형 부란자방식인 무쏘를 타보면 알 것 이다.

또한 엔진 단가가 존 나비싸다. 14.7:1로 거의 압축비가 고정되있는 휘발유에 비해 압축비가 존나게 높기때문에 엔진 블럭도 더 두껍고, 출력 만족을 위해 터보도 들어가야하며, 환경규제 충족을 위해 DPF, EGR, 요소수같은 설비도 들어가야 하기때문에 단가가 비싸다. 그래서 무게도 더 나간다.

ㄴ 압축비가 아니라 AFR(Air Fuel Ratio)이 14.7:1 정도인거겠지. 거기다 고정된 것도 아니고 엔진마다 다르다. 압축비는 G4KA가 10.5:1, G4KC는 11.3:1 정도고 GenV LT5 엔진은 10:1이다. 압축비가 어떻게 고정이 돼있냐 엔진마다 다 제각각인데

가솔린 엔진에 비해 오염물질 억제가 불리하다는 단점이 있다. 이 단점은 폭스바겐 주작 사건만 봐도 알것이며 이놈들은 이걸 알고 주작해서 뻥카 칠려다가 걸린적이 있다.

사실상 동일기술로 만들어진 가솔린 엔진에 비해서 오염물질이 10배~100배 가량 더 나오는데, 이는 디젤의 특성을 보면 알겠지만 등온압축과정을 거치기 때문에 질소화합물들이 대량방출되기 때문. 가솔린은 전기적 충격을 주어 착화시키지만 디젤은 높은 온도를 만들기 위해서 등온압축을 해야하기 때문이다. 그래서 요즘 나오는 디젤차량들은 매연저감을 위해 '요소수'란 걸 넣게 되어 있다.

압력비가 높기때문에 진동과 소음이 일어난다. 그렇다고 고성능 가솔린 엔진 마냥 야수의 포효같은 큰 배기음을 내기도 어렵다. 그 이유는 엔진의 소음이 큰것으로 르망 24시같은 디젤 경주차들 주행영상 보면 경주차들의 소음이 들리지도 않는다. 양산차에도 디젤차를 최고 성능으로 돌리면 배기음을 내는 가솔린 엔진에게 밀린다. 그덕분에 몇몇 고성능을 추구하는 디젤차의 경우에는 머플러 끝단에 고배기량의 엔진의 배기음을 재현한 스피커로 립싱크를 하기도 한다.

디젤 상용차, 자가용엔 연비 말고 장점이 있을까? 토크빨 덕에 초반가속이 좋다는데 골프도 그렇고 동배기량 가솔린 모델과 디젤 모델의 제로백을 비교해보면 10의 9는 가솔린 모델이 우위다, 후빨은 말할 것도 없고. 그외에도 무게중심과 무게배분이 좆같은 것과 마력당 중량의 문제 그리고 한랭 지역에서 운행이 불가능하다는 단점도 있다.

주유소 들어가면서 가격표 신경쓰는 놈들은 이거타면된다. ㄴ하지만 유지비가 더 나온다면?

간혹 디젤 엔진 차량 중에도 무지막지한 토크를 자랑하는 BMW M550D같은 고성능 지향 차량들이 있지만 이는 흔치 않은 사레다.