윤활 장치는 엔진 내부의 부품이 원활히 움직일 수 있게 해줍니다. 또한 엔진 오일의 6가지 작용에 대해 정리해봤습니다.
목차
서모스탯
냉각 장치에는 냉각 기능을 정지해 엔진이 빨리 뜨거워지도록 하는 시스템이 갖춰져 있습니다. 이것이 바이패스 경로와 서모스탯입니다. 바이패스 경로는 라디에이터를 우회할 수 있도록 만들어진 통로이며, 서모스탯은 냉각수의 온도에 따라 밸브가 열리거나 닫혀 엔진의 온도를 항상 일정하게 조절하는 장치입니다.
엔진이 저온일때는 서모스탯이 작동해 냉각액이 바이패스 경로를 지나가도록 합니다. 그러면 방열이 되지 않아 냉각액의 온도가 빠르게 상승합니다. 일반적으로는 섭씨 80더에서 작동하는 제품이 사용되지만, 한랭지용 자동차는 더 높은 온도에서 작동하는 제품을 사용하기도합니다.
또 현재의 냉각팬은 모토로 구동되기 떄문에 컴퓨터로 손쉽게 제어할 수 있습니다. 그래서 엔진이 저온이나 적정 온도일 때는 팬이 정지해 송풍에 따른 냉각을 막습니다
운활 장치
엔진 안에는 피스톤과 실린더처럼 금속 부품끼리 맞닿는 부분이 있습니다. 캠이나 밸브 스템도 엔진이 작동할 떄는 다른 부품과 맞닿습니다. 또 크랭크축이나 캠축처럼 회전하는 축과 그 축을 지탱하는 부분도 있습니다. 이런 부분에 마찰이 커지면 마찰 손실이 증가하며, 무엇보다 마찰열에 따른 과열로 부품이 녹거나 부품끼리 달라붙기라도 하면 엔진이 크게 손상될 수 있습니다.
엔진 오일
그래서 엔진에는 마찰을 억제해 부품이 원활히 움직일 수 있도록 윤활 장치가 장착되어 있습니다. 엔진의 윤활에 사용되는 오일을 엔진 오일이라고 하며, 실린더 블록 밑에 장착된 오일 팬에 저장되어 있습니다. 그리고 엔진의 힘으로 구동되는 오일펌프가 이곳에 저장된 오일을 빨아올려 엔진 각부로 보냅니다.
실린더 블록이나 실린더 헤드에는 오일 갤러리라는 통로가 설치되어 있고, 오일은 윤활이 필요한 부품에 분사되거나 그 주위를 흐릅니다. 크랭크축이나 캠축의 내부에도 오일 통로가 설치되어 있으며, 도중에 뚫려있는 구멍을 통해 윤활이 필요한 부분으로 흘러듭니다. 그리고 부품을 윤활한 오일은 부품을 따라 흐르거나 떨어져서 오일 팬으로 돌아갑니다.
오일 스트레이너
엔진 오일의 순환 경로에는 오일의 이물질을 제거하기 위한 부품이 설치되어 있습니다. 오일팬에서 엔진 오일을 빨아올리는 부분에서 오일 스트레이너라는 금속 망이 있으며, 오일펌프에서 오일 갤러리에 이르는 경로에는 부직포 등의 필터로 구성된 오일 필터가 있다.
엔진 오일의 순환 경로
오일 팬 > 오일 스트레이너 > 오일펌프 > 오일 필터 > 오일 갤러리 > 엔진 내 부품 > 중력 낙하 > 오일 팬
윤활장치는
- 오일제트 : 엔진 오일을 분사하는 작은 구멍
- 오일 필터 : 엔진 오일에 섞여 있는 미세한 이물질을 거르는 필터, 부직포등으로 만들었습니다.
- 오일 갤러리 : 엔진 내부의 오일 통로
- 오일 펌프 : 오일 팬의 엔진 오일을 빨아올려 엔진의 각 부분으로 보내는 펌프, 엕니의 힘으로 구동되는 것이 일반적입니다.
- 오일 팬 : 엔진 오일을 저장하는 장소, 엔진 본체의 바닥을 구성합니다.
- 오일 스트레이너 : 엔진 오일에 섞여 있는 커다란 이물질을 빨아올리지 못하게 막는 양입니다.
엔진 오일
윤활 장치는 사실 윤활뿐만 아니라 다양한 역할을 담당합니다. 피스톤의 바깥지름은 상하 왕복 운동이 가능하도록 실린더의 안지름보다 아주 조금 작게 만들어졌습니다.
기밀 작용
따라서 이 상태로는 압축을 할 때 틈새로 혼합기가 새어나갈 뿐만 아니라 연소, 팽창 행정에서도 압력이 빠져나가고 맙니다. 그런데 이 틈새에 엔진 오일이 들어가면 실린더의 기밀성이 높아집니다. 이것을 엔진 오일의 기밀 작용이라고 합니다.
또한 엔진 오일은 냉각 작용도 합니다. 연소실 주변을 윤활한 오일은 엔진의 열을 흡수해 뜨거워집니다. 고온이 된 오일은 오일 팬으로 돌아가는데, 오일 팬은 연소실에서 가장 멀리 떨어져 있고, 실린더 블록에 비해 얇은 금속으로 만들어져 있기 때문에 오일은 방열되어 식습니다. 이 순환을 통해 오일은 엔진을 냉각할 수 있습니다.
엔진 오일 완충 작용
엔진 내부의 부품 중에는 강한 힘이 걸리는 것이 있습니다. 특히 연소,팽창 행정에서는 각부에 강한 힘이 걸리는데, 부품과 부품의 틈새에 들어간 엔진 오일이 쿠션 역할을 해서 부품의 손상을 방지합니다. 이것을 엔진 오일의 완충 작용이라고 합니다.
정화 작용
윤활 작용이나 완충 작용이 있어도 마찰 등으로 부품이 마모되어 금속 가루가 발생하거나 오일 자체의 열화로 이물질이 생기는 경우가 있습니다. 이물질은 부품의 마모를 촉진하는 원인이 되는데, 각부를 순환하는 오일에는 이물질을 씻어내는 정화 작용이 있습니다.
방청 작용
철로 만든 엔진 본체나 내부 부품은 공기속의 산소나 수분과 접촉하면 녹이 습니다. 하지만 엔진 오일이 유막이라는 얇은 막을 만들면 엔진을 사용하는 동안은 물론이고 사용하지 않을 때도 엔진과 내부 부품을 녹슬지 않게 보호해야합니다. 이것이 방청작용입니다.
엔진 오일의 각종 작용을 정리해보면
- 윤활 작용 : 오일 덕분에 부품 표면에 유막이 형성됩니다. 유막은 금속 부품끼리 직접 닿는 일을 막아 마찰을 줄입니다.
- 세정 작용 : 엔진 내부를 순환하면서 각부의 이물질을 씻어냅니다. 이물질은 오일 스트레이너나 오일 필터에서 제거되기 떄문에 재순환이 방지됩니다.
- 기밀 작용 : 피스톤과 실린더의 틈새에 오일이 들어가면 실린더의 기밀성이 높아집니다.
- 방청 작용 : 표면의 유막 덕분에 철제 부품이 산소나 물과 직접 접촉하지 않아 녹이 생기는 일을 방지합니다.
- 냉각 작용 : 연소실의 열을 빼앗은 오일이 오일 팬에서 방열되어 엔진을 냉각합니다.
- 완충 작용 : 유막이 충돌 에너지를 받아주는 덕분에 부품끼리 직접 충돌할 때보다 부품이 보호됩니다.