항공발동기 필기시험 문제풀이 008

기화기(Carburetor)는 왕복엔진에서 공기와 연료를 혼합하는 장치다.

기화기는 기화기를 벤튜리를 지나가는 공기에 연료를 분사하여 적절하게 혼합하는 장치다. 이때 벤튜리 목(throat) 부분을 공기가 지나가면서 생기는 낮은 압력(부압)과 연료실의 연료 압력의 차에 의해서 연료가 분사된다.

이때 연료실의 연료 높이를 일정하게 유지하는 장치가 플로트(float, 부자)다. 아래 그림처럼 연료 높이가 낮아지면 플로트가 내려가면서 밸브가 열려 연료가 들어온다.

 

화장실의 수세식 변기의 뒤쪽 뚜껑을 열면 보이는 플라스틱 공이 바로 플로트이다.

 

플로트식 기화기의 구조

위의 방식을 항공기 자세 등의 영향을 받고, 기화기 결빙이 생기기 쉽기 때문에 압력식 기화기를 개발하여 사용했다. 그리고 요즘에는 연료를 실린더 내에 직접 분사하는 연료분사장치를 사용한다.

 

IO-470과 같은 엔진 규격에서 I가  Injection을 의미하는 것으로 연료분사장치를 장착했다는 뜻이다.

디토네이션은 정상점화 후에, 조기점화는 정상점화 전에 발생하는 이상 폭발이다.

왕복엔진에서 혼합기를 흡입하고 압축한 후에 점화진각(압축상사점 전의 크랭크 축의 각도)에 도달하면 스파크 플러그에서 불꽃이 발생한다. 그리고 연료가 점화되어 아주 짧은 시간동안 연소가 진행된다. 이때 발생한 연소가스의 압력으로 피스톤을 밀어내면서 동력을 생산한다.

 

그런데, 정상 점화 후에 아직 연소되지 않은 혼합기가 정상적인 화염 전파를 통하지 않고, 한꺼번에 폭발하는 현상이 발생할 수 있다. 이것을 디토네이션이라고 한다. 이로 인해 피스톤을 망치로 두들기는 듯한 충격이 발생하는 노킹이 발생할 수 있다.

 

디토네이션을 일으키는 가장 큰 원인은 부적절한 연료를 사용하는 것이다. 이를 방지하기 위해 적절한 옥탄가의 연료를 사용해야 한다.

 

반면에, 정상 점화가 이루어지기 전인데 뜨거워진 엔진의 어느 부품 때문에 연료가 점화하는 것을 조기 점화라고 한다.