엔진

엔진(Engine)은 기계적 에너지를 생성하거나 변환하는 기계 장치이다. 다양한 형태의 에너지를 사용하여 일을 수행하는데, 이는 운동 에너지, 회전 에너지 또는 유압 에너지 등으로 변환될 수 있다. 엔진은 자동차, 선박, 항공기, 발전소 등 광범위한 응용 분야에서 동력원으로 사용된다. 엔진의 종류는 연료의 종류, 작동 원리, 출력 형태 등에 따라 다양하게 분류된다.

분류:

• 내연 기관(Internal Combustion Engine): 연료가 엔진 내부에서 연소되어 직접 동력을 발생시키는 엔진. 가솔린 엔진, 디젤 엔진, 가스터빈 엔진 등이 이에 속한다. 가솔린 엔진은 점화 플러그에 의해 연료-공기 혼합물을 점화시키고, 디젤 엔진은 압축에 의한 열로 연료를 자연적으로 점화시킨다. 가스터빈 엔진은 연속적인 연소를 통해 고속 회전을 생성한다.

• 외연 기관(External Combustion Engine): 연료가 엔진 외부에서 연소되고, 발생된 열이 엔진 내부의 작동유체(예: 증기, 물)를 가열하여 동력을 생성하는 엔진. 증기 기관이 대표적인 예시이다.

• 전기 모터(Electric Motor): 전기에너지를 기계적 에너지로 변환하는 엔진. 다양한 전기 모터가 존재하며, 직류 모터, 교류 모터 등으로 분류된다.

• 제트 엔진(Jet Engine): 고속으로 분출되는 가스의 반작용을 이용하여 추력을 발생시키는 엔진. 주로 항공기의 추진에 사용된다. 터보제트 엔진, 터보팬 엔진 등이 있다.

주요 구성 요소 (내연기관 기준):

• 실린더(Cylinder): 연소가 일어나는 공간.
• 피스톤(Piston): 실린더 내에서 상하 운동을 하며 동력을 발생시키는 부품.
• 크랭크축(Crankshaft): 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환하는 부품.
• 밸브(Valve): 실린더 내로 공기와 연료를 공급하고 배기가스를 배출하는 역할을 하는 부품.
• 점화 시스템(Ignition System)(가솔린 엔진의 경우): 연료-공기 혼합물을 점화시키는 시스템.

효율:

엔진의 효율은 다양한 요소에 따라 달라지며, 일반적으로 100% 미만이다. 연소 효율, 기계적 효율, 열손실 등이 엔진 효율에 영향을 미친다.

환경:

엔진의 작동은 배기가스를 발생시키며, 이는 대기오염의 주요 원인 중 하나이다. 따라서, 배기가스 배출을 줄이기 위한 다양한 기술 개발이 진행되고 있다.