1. 디젤기관, 가솔린 기관 작동원리, 차이점
작동원리에 대해 알아봅시다. 디젤기관의 작동원리는 압축착화 방식으로 작동됩니다. 즉, 실린더와 피스톤에서 구동되는 피스톤에 의해 실린더 공간으로 흡입되는 공기를 고온 고압으로 압축하여 연료를 매우 미세하게 분사하면 내부의 고온에 의해 별도의 점화장치 없이 폭발하며, 여기서 얻은 폭발 압력으로 구동축에 동력을 얻게 됩니다. 열효율이 높고 내구성이 매우 강하게 제작되어 주로 선박엔진, 발전용 엔진, 중대형 자동차에 사용됩니다. 가솔린 기관의 작동원리는 불꽃 점화 방식으로 작동됩니다. 즉, 실린더 내부에 외부 공기와 연료를 분사 후 불꽃을 점화하여 폭발을 시키는 방식으로 여기서 얻은 폭발 압력으로 동력을 얻게 됩니다. 열효율이 낮으며 디젤기관보다 내구성이 약하여 주로, 소형 기관 및 자동차에 사용됩니다. 이제 차이점을 알아봅시다. 디젤기관은 풍부한 공기를 이용하여 연료를 유효하게 연소시키고 압축비가 높은 점과 더불어 연료를 경제적으로 사용하기 위해서입니다. 즉, 자기 점화 방식이기 때문에 대형 실린더 엔진에서도 점화가 확실하게 행하여지고 대형에 서는 녹크의 문제도 없기 때문에 실린더를 충분히 크게 할 수 있을 뿐만 아니라 대출력의 기관을 만드는 것이 용이합니다. 가솔린 기관은 연료를 다소 희생하더라도 흡입한 공기를 남김없이 이용하려는 것이고 압축비 가 낮은 것과 연소시간이 짧은 점 등으로 해서 소형, 경량, 고속기 간이 용이하게 얻어지는 특 징이 있습니다. 즉, 연료의 기화가 좋은 점, 압축비가 낮은 점 등으로 시동이 용이하고, 고속 회전을 얻기 쉬울 뿐만 아니라 운전이 정숙하고 진동도 적은 이점이 있습니다.
2. 2 행정 엔진 중 V-type
2-Stroke 엔진 중 V-type은 기술사에서 개발을 한 적이 없기 때문에 지구 상에는 없다고 할 수 있습니다. 2-stroke engine은 대형 선박에 장착이 되며 출력이 상당히 크기 때문에 V-type으로는 Crankshaft가 견딜 수 없는 구조적 문제가 있기 때문에 앞으로도 개발이 되지 않으리라 예상됩니다. 보통 가솔린 엔진은 gasoline engine knock 때문에 bore 사이즈를 늘이지 못합니다.
3. S함유량과 N함유량 증가가 부식에 미치는 영향
디젤유 연료 중에는 황(S)이 Cyl. Liner의 화학적 부식을 일으키는 가장 큰 원인이며, 질소 (N)는 단지 배기가스의 NOx를 증가시키는 것으로 알려져 있습니다. 엔진 운전 시 Cyl. Liner 벽 온도가 이슬점 이하로 낮아짐으로써 소기 Air중의 물방울은 연료 중의 유황성분과 화합, 강산인 황산이 생산되어 Liner 화학적으로 부식시키고 여기서 떨어져 나온 미세 금속조각들이 Running면에 들어감으로써 Scuffing 및 Liner 마모를 더욱 가속화합니다. S + O2 -> SO2 2SO2 + O2 -> 2SO3 2SO3 + H2O -> H2SO4(황산) 엔진에는 Water Mist Catcher에서 소기 공기 중에 있는 물방울을 대부분 제거하지만 일부는 Liner로 유입되고 이 물방울이 Liner벽면에 붙어 있음으로써 황산화물과 반응하여 황산이 됩니다. 이를 막기 위해서는 Liner 벽면 온도를 이슬점 이상으로 올려 공기 중 미세 물방울이 라이너 벽면에 붙었을 때 기화되도록 하여야 하고, 황성분이 적은 연료를 써야 함은 물론 알칼리성의 L.O. 를 적용하여 산을 중화시켜야 합니다. 이외에도 Water Mist Catcher에서 떨어진 물이 Drain 되지 않고 소기관 바닥에 고여 있을 경우 소기 공기와 함께 이 수분이 Liner로 들어감으로 역시 부식을 발생하기도 합니다. 이와 같이 수분은 Liner에 치명적인 요소입니다. 따라서 저속 디젤엔진의 실린더 오일은 연료 중에 포함된 황성분을 중화시키기 위해 알칼리 성의 광유(Mineral Oil)를 사용하며 이 광유는 원유에서 생산되어 각종 정제 과정을 거쳐야 하므로 가격이 비싼 고급 윤활유를 사용합니다. 연료의 황화합물 양에 따라 적절한 알칼리 성의 실린더 오일을 사용해야 황산화물이 중화되어 황산으로 인한 Liner 마모를 방지할 수 있습니다
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