자동차 엔진의 작동 원리 퀴즈
흡입, 압축, 폭발, 배기: 자동차 엔진이 연료를 움직임으로 바꾸는 원리를 읽고 10문제를 풀어 보세요.
4개의 행정
대부분의 휘발유 자동차 엔진은 실린더라는 금속 통 안에서 행정이라는 4단계를 거쳐 움직여요. 실린더마다 피스톤이 위아래로 미끄러지듯 움직여요.
먼저 흡입 행정에서는 피스톤이 내려가며 공기와 연료의 혼합기를 빨아들여요. 다음 압축 행정에서는 피스톤이 올라가며 혼합기를 꽉 눌러요. 이어서 폭발 행정에서는 점화 플러그가 혼합기에 불을 붙이고, 타면서 팽창한 가스가 피스톤을 아래로 밀어내요. 마지막 배기 행정에서는 피스톤이 다시 올라가며 타고 남은 가스를 밖으로 내보내요.
1876년 독일 기술자 니콜라우스 오토가 이 4행정 사이클로 처음 실제로 작동하는 엔진을 만들었어요. 그래서 오토 사이클이라고 부르기도 해요.
피스톤에서 바퀴까지
피스톤은 위아래로 움직이지만 바퀴는 빙글빙글 돌아요. 모든 피스톤과 연결된 구부러진 축인 크랭크축이 피스톤의 위아래 움직임을 회전으로 바꿔요.
자동차 엔진은 대부분 실린더가 4개, 6개 또는 8개이고, 차례로 하나씩 폭발해서 힘이 부드럽게 이어져요. 그다음 변속기가 엔진의 회전 속도를 바퀴에 맞게 조절해요.
디젤 엔진도 비슷하게 움직이지만 점화 플러그가 없어요. 공기를 아주 세게 압축해서 공기가 뜨거워지면, 그 안에 뿌린 연료가 저절로 불붙어요.
전기 자동차
전기 자동차는 연료를 전혀 태우지 않아요. 배터리가 전기 모터에 힘을 주고, 모터는 자석과 전기를 이용해 돌아가요. 전기 모터는 휘발유 엔진보다 움직이는 부품이 훨씬 적어요.
전기 자동차가 속도를 줄일 때는 모터가 거꾸로 발전기처럼 작동해서, 차가 움직이던 힘 일부를 다시 전기로 바꿔 배터리에 채워요. 이것을 회생 제동이라고 해요.
하이브리드 자동차는 휘발유 엔진과 전기 모터를 함께 싣고, 연료를 아끼려고 둘을 바꿔 가며 써요.