엔진은 어떻게 구성되어 있을까?

엔진은 여러 가지 부위로 나눌 수 있으며, 각 부위마다 많은 부품들이 조립되어 있다. 우선 엔진의 몸체라고 할 수 있는 실린더 블록은 실린더와 냉각수 통로 및 크랭크 케이스로 구성되어 있으며 재질은 특수 주철 또는 알루미늄 합금으로 되어 있다. 실린더 블록은 높은 압력과 높은 열을 견뎌야 하기 때문에 조건이 까다롭다. 실린더 블록은 높은 강성을 가져야 하며 내마모성이 뛰어나고 보유성이 좋으며 높은 열전도율이어야 한다. 실린더 내부에는 실린더 벽을 보호하기 위한 실린더 라이너가 조립되어 있다. 실린더 라이너는 실린더 내부의 벽 손상을 감소시키기 위해 설치하며 습식 실린더 라이너와 건식 실린더 라이너가 있다. 실린더 안에서 폭발하는 혼합기 폭발의 압력은 기관의 압축비, 연료의 종류, 연료와 공기의 혼합 비율에 의하여 조금씩 다르지만 보통 25~30kg/cm² 정도이다. 따라서 실린더 벽은 항상 그 압력에 견딜 수 있는 두께여야 한다.

 실린더 헤드는 실린더 블록 위에 설치되며 점화 플러그, 캠축, 밸브 등이 설치되어 연소실을 형성하며 재질로는 주철과 알루미늄 합금을 사용한다. 실린더 헤드의 구비조건은 높은 강성, 고온에서 높은 강도, 좋은 열전도율을 가지고 있어야 하며 열팽창률이 적어야 한다. 그 이유는 실린더 헤드의 변형이 생기면 이상 연소로 인해 엔진의 부조화 현상인 노킹이 발생되기 때문이다. 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에는 실린더 헤드 개스킷이 설치되어 있다. 실린더 헤드 개스킷은 압축 압력의 기밀유지와 냉각수, 엔진오일의 누출을 방지하기 위해 설치된다.

  실린더 블록과 실린더 헤드, 피스톤 및 점화 플러그에 의해 형성된 것이 연소실이다. 연소실은 혼합기를 연소하는 곳이다. 연소실의 종류는 그 형상에 따라서 나눌 수 있다. 형상에 따라 반구형, 지붕형, 욕조형, 쐐기형, 다구형, 스웰 연소실로 나눌 수 있다. 반구형 연소실은 고출력을 기대할 수 있으나 압축 와류를 얻을 수 없고 옥탄가가 높은 연료를 사용해야 하며 점화 플러그의 위치와 밸브 개폐 기구가 복잡하다. 또한 압축상태에서 와류를 거의 얻을 수 없다. 지붕형 연소실은 밸브가 크랭크 축의 방향으로 배열되어 밸브 기구가 간단하다. 하지만 압축비를 높이기 위해 피스톤의 형상이 특수하여 피스톤의 무게가 늘어나야 하기 때문에 관성력이 크다. 욕조형 연소실은 압축와류를 얻을 수 있고 옥탄가도 보통인 것을 사용할 수 있으며, 점화 플러그의 배치가 용이하나 밸브의 크기가 제한받고 고출력을 얻을 수 없다. 쐐기형 연소실은 강한 압축와류를 얻을 수 있고 압축비도 크게 할 수 있으며 혼합기 및 배기가스의 흐름이 좋고 점화 플러그의 배치가 용이하나 직렬 실린더에서는 밸브 개폐 기구의 배치가 어렵다. 다구형 연소실은 혼합기에 와류를 일어나게 하며, 연소실 면적에 비해서 밸브를 크게 할 수 있다는 장점이 있다. 단점으로는 지붕형에 비해 형상이 복잡하다. 스웰 연소실은 흡입 행정과 압축행정시 실린더 내에서 발생하는 수평 방향의 회전 와류를 스웰이라고 한다. 또한 와류에는 압축행정 말기에 피스톤이 상사점에 접근함에 다라 발생하는 스퀴시와 텀블이 있는데 스퀴시는 쐐기형 연소실에서 피스톤이 상사점에 접근함에 따라 퀀칭 지역에서 실린더 안쪽을 향한 반경 방향의 운동을 뜻하며 텀블은 압축 말기의 수직방향의 와류를 뜻한다. 특히 저속 , 중속에서 기관에 출력 증대에 기여하여 린번 엔진에 필수 핵심기술로 사용된다.