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[10급공무원 시험준비](자동차구조) 핵심요약(4)
[10급공무원 시험준비](자동차구조) 핵심요약(4)

④밸브기구

ⓐ동력전달순서

 *SC형 : 크랭크축기어 - 캠축기어 - 캠축 - 캠 - 태핏 - 푸시로드 - 록커암 - 밸브

 *기계식OHC형 : 크랭크축 스프로켓 - 체인(벨트) - 캠축스프로켓 - 캠축 - 캠 - 록커암   - 밸브

 *유압식 OHC형 : 크랭크축 스프로켓 - 체인(벨트) - 캠축스프로켓 - 캠축 - 캠 - 유압 태핏 - 밸브

 ☞보충학습  (OHC 엔진의 특징)

 *캠축 구동방식이 복잡하다.               * 밸브기구의 관성력이 작다.

 *저속에서 고속까지 예민하게 반응        * 고속에서 밸브개폐시기가 안정된다.

ⓑ캠축 : 크랭크축으로부터 동력을 전달받아 캠을 구동하며, 배전기 및 연료펌프, 오일펌프  등을 구동한다. 기어구동방식과 체인 및 벨트 구동방식이 있다. 캠축을 구동하는 기어와 체인, 벨트를 타이밍기어, 타이밍벨트(체인)이라고 한다.

ⓒ캠 : 캠축의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 태핏이나 로커암에 전달

ⓓ밸브태핏(밸브 리프터) : 캠의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 푸시로드에 전달하거나  직접밸브를 개폐하는 것으로 기계식 태핏과 유압식 태핏이 있으며, 현재는 유압식 태핏을 주로 사용한다.

ⓔ로커암 어셈블리 ; 푸시로드나 태핏, 캠의 움직임을 전달받아 밸브를 직접 개폐하는 것  으로 로커암축에 설치되며, 로커암에는 밸브간극을 조정하는 조정나사가 설치되어 있다.

ⓕ밸브 간극 : 연소열에 의한 밸브의 선팽창을 고려하여 로커암과 밸브스템 사이에 두는   간극으로 배기밸브를 흡기밸브보다 크게 둔다.

☞보충학습

 * 밸브간극이 크면

 ⓐ밸브가 완전히 개방되지 않는다.  ⓑ작동중에 충격적인 접촉이 일어난다.

* 밸브간극이 작으면

 ⓐ작동 온도에서 밸브가 완전히 밀착되지 않는다.  ⓑ밸브 기구의 마모가 커진다.

⑤밸브

*기능 : 흡.배기 행정시 연소실의 흡.배기구멍을 열어주거나 닫아줌으로써 작동을 완성 

*밸브오버 랩 : 배기말과 흡기초가 겹쳐, 흡.배기 밸브가 동시에 열려있는 상태를 말하며,   배기효율증대, 연소실 온도저하, 배기가스 온도저하, 흡입효율 증대를 위하여 둔다.

[10급공무원 시험준비] 자동차구조 핵심요약(3)
[10급공무원 시험준비] 자동차구조 핵심요약(3)

2)기관본체

 ①실린더헤드와 블록

 *실린더헤드 ; 실린더블록 윗면에 볼트오 설치되어 기밀과 수밀을 유지하며 연소실을 형성한다.

 *연소실 : 실린더헤드와 피스톤과 실린더 사이에 형성되는 공간으로 이곳에서 연료의 연소가 일어난다. 연소실 체적 또는 틈용적(간극체적)이라고도 한다.

 *실린더헤드 개스킷 : 실린더헤드와 실린더블록사이에 설치되어 기밀(압축가스의 누설방지), 수밀(냉각수의 누설방지), 유밀(윤활유의 누설방지)을 유지한다.

 *실린더블록 : 기관의 기초구조물로 위크랭크케이스와 일체로 주조되며, 내부에는 실린더와 물통로, 오일통로가 설치되고, 상부에는 실린더헤드가, 하부에는 아래 크랭크  케이스가 설치

 *크랭크케이스 : 일반적으로 크랭크케이스라고 하면, 아래크랭크케이스를 말하며, 엔진오일을 저장하는 오일 탱크의 기능을 가지므로 오일팬이라고도 한다. 오일을 저장하는 섬프와, 오일의 유동을 방지하는 배플(간막이)이 있다.

 *실린더 : 피스톤 행정의 약 2배의 길이를 갖는 진원형의 통으로서 피스톤의 작용을 안내  하는 가이드의 역할을 하며, 일체적(가솔린기관)과 삽입식(디젤기관)이 있다.

 *행정내경비 ; 피스톤 행정과 실린더 내경과의 비를 말하며, 피스톤 행정이 실린더 내경 보다 큰 기관을 장행정기관, 피스톤행정이 실린더 내경보다 작은 기관을 단행정기관 이라 하고, 피스톤 행정과 실린더내경이 동일한 기관을 정방행정기관이라고 한다.

②피스톤 과 커넥팅로드 어셈블리

 *피스톤 : 실린더 내에서 상하왕복운동을 하면서 폭발행정에서 얻은 동력을 커넥팅로드를  통하여 크랭크축에 전달하며 흡입, 압축, 배기행정에서는 크랭크축으로부터 동력을   전달받아 사이클을 완성한다.

*피스톤 링 : 파이프형태로 만들고 일정한 두께로 자른 후 적당한 탄성을 주기위해 한쪽을  잘라 개방한 것으로 실린더와 피스톤 사이에서 기밀작용, 열전도작용, 오일제거작용을 한다.

*피스톤 핀 : 피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 것으로 설치방식에 따라 고정식, 반부동식,  전부동식으로 구분된다.

*커넥팅로드 ; 피스톤과 크랭크축을 연결하는 막대로 피스톤 행정의 1.5~2.3배의 길이를   가지며, 강성을 위하여 I-빔 형태로 만든다.

③크랭크축 과 엔진베어링

 *크랭크축 : 피스톤의 직선왕복운동을 회전운동으로 바꾸는 기관의 주축.  동력(폭발)행정 시는 피스톤으로부터 힘을 받아 회전력을 발생시키고, 흡입.압축.배기행정에서는 피스톤에 힘을 전달하여 사이클을 완성하도록 한다.

 *엔진베어링 : 물체를 지지하고 마찰을 감소시키며 축을 보호하는 것

 *플라이힐 : 엔진의 맥동운동을 원할하게 함과 동시에 마찰클러치의 마찰면으로 활용된다. 

[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(2)
[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(2)

2. 기관

1)열기관

 ①종류

 *외연기관 : 연료를 실린더 밖에서 연소(증기기관, 증기터빈)

 *내연기관 : 연료를 실린더 안에서 연소(가솔린 기관, 디젤 기관)

 ②기본구성

 *본체 : 기관의 기본 작동 구성품

 *부수장치 : 기관의 작동을 보조하는 구성품

 ③작동원리

  ㉠4행정사이클기관

  *흡입행정 : 흡기밸브가 열리고, 피스톤이 상사점에서 하사점으로 하강운동을 하면서 새로운 혼합기나 공기를 실린더에서 채우는 행정

  *압축행정 : 흡입행정에서 열렸던 흡기밸브가 닫히고, 피스톤이 하사점에서 상사점으로 상승운동을 하면서 실린더 내에 흡입된 혼합기나 공기를 압축하는 행정으로 혼합기 또는 공기를 예열하고, 완전 무화시킨다.

  *폭발행정 : 압축행정에서 피스톤이 상사점에 이르렀을 때 점화플러그의 점화 또는 분사로 연료가 연소되고 실린더내의 압력이 급격히 상승하게 된다. 이 압력이 피스톤을  작동 시키는 힘이 된다.

  *배기행정 : 폭발행정에서 피스톤이 하사점에 이르렀을 때 배기밸브가 열리고, 피스톤의  상승운동에 의해 연소가스가 밖으로 배출되는 행정

 ㉡2행정 사이클 기관

 *상승행정 : 피스톤이 하사점에서 상사점으로 상승이동하면서 일부 배기와 소기작용을 하고, 소기구멍을 막은 다음에 배기구멍을 막을 때부터 실린더에 채워진 혼합기(공기)를 압축하게 된다.이 때 크랭크케이스 내부는 진공이 발생되고 대기압과 진공의  압력차이로  혼합기(공기)가 크랭크케이스 내로 유입된다.

 *하강행정 : 피스톤이 상사점에 이르렀을 때 점화플러그(연료분사)에 의해 연료가 연소되어 발생되는 급격한 압력상승으로 피스톤이 하강하게 되며, 하사점에 이르기전에   배기 구멍이 열리고 실린더 내의 압력과 대기압력과의 차이로 연소가스가 배출되며   (브로다운 현상)소기구명이 연리면 크랭크케이스 내에 흡입되었던 혼합기(공기)가 소기  구멍을 통하여 실린더 내로 유입되면서 실린더 내에 잔류된 연소가스를 밖으로 배출  하게 된다.(소기 작용)

1994년 포스텍(포항공대) 캠퍼스에 설치된 방사광가속기는 국내 기초과학의 수준을 높이는 데 크게 기여했다. 단백질 구조를 분석할 때 일반 연구소에서는 몇 개월이 걸리는 일을 이 기기를 사용하면 하루 만에 끝낼 수 있다. 국내 과학자들이 이 시설을 통해 연구결과를 이끌어낸 뒤 해외 학술지에 발표한 논문이 2007년까지 1373건에 이른다. 이 기기는 1500억 원을 들여 세계에서 다섯 번째로 설치됐다. 미국과 유럽에 4대밖에 없던 시절이었다.
 
▷한국은 수출입국(立國)을 지향해 1970년 경부고속도로를 개통했다. 상품을 나르는 길이 뚫린 뒤 해외수출을 본격화했다. 이 기기 역시 첨단 인프라를 먼저 구축해 과학기술을 끌어올리겠다는 구상에 따라 설치됐다. 포스텍은 올해 정부예산 1000억 원을 지원받아 성능 확충 공사에 들어간다. 그사이 다른 나라들이 성능이 개선된 방사광가속기를 설치해 우리의 선점 효과는 반감됐다. 미국 일본은 훨씬 뛰어난 제4세대 방사광가속기까지 만들어 가동에 들어갈 예정이다. 가속기 업그레이드 예산을 ‘형님 예산’ 운운하는 정치적 해석이 한심하다.
 
▷이 기기를 보유한 포스텍은 대전의 KAIST와 함께 한국을 대표하는 이공계 대학이다. 지난해 영국 더 타임스의 세계 대학 평가에서 KAIST는 95위, 포스텍은 188위로 평가돼 최고 수준까지는 갈 길이 멀다. 하지만 백성기 포스텍 총장은 2020년까지 세계 20위권 대학에 진입하겠다는 목표를 당당히 공개한다. 지금도 대학 평가의 주요 지표인 ‘교수들의 논문당 피인용(被引用)지수’는 세계 20위권에 들어 있다. 더 타임스의 평가에선 17위를 기록했다. 개교한 지 23년밖에 안 돼 학교 역사에 대한 학계 평가 점수가 낮은 것이 가장 큰 약점으로 이를 만회할 ‘평판의 창출’이 관건이다.
 
▷지방에 있는 포스텍 KAIST 같은 대학이 세계적인 대학이 되면 의미심장한 효과가 있다. 좋은 대학이 있으면 인재가 모여들고, 산학협동을 통해 인근 산업벨트가 활기를 띠며, 국가적 고민인 지방 침체 해결에 큰 힘이 될 수 있다. 마침 올해 울산과기대가 개교하고 내년에는 광주과학기술원이 학사과정을 개설한다. 이들 대학이 본격 경쟁하면서 세계적인 대학이 꼭 나왔으면 한다.
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버락 오바마 미국 대통령이 최근 알아라비야 TV와의 인터뷰에서 이렇게 말했다. “이란이 주먹을 펴면 우리의 손을 잡을 수 있을 것이다.” 이란과 대화를 통해 핵문제를 풀고 싶다는 의지를 내보였다. 이란이 실제로 ‘핵 주먹’을 펼쳐 보일지는 알 수 없다. 하지만 오바마 대통령은 주먹이 아닌 손을 흔들었기에 이란의 화답이 기대된다. ‘주먹을 펴라’는 간결하지만 강력하다. 강자가 내밀어야 약자가 그 손을 잡을 수 있다. 약자가 내밀면 무언가를 구걸하는 것처럼 비루해 보인다. 조지 부시 전 대통령은 재임 기간 내내 주먹을 쥐고 살았다. 그래서 지구촌에는 화염과 비명이 끊이지 않았다.
 
새삼 인간의 손을 쳐다보게 된다. 손의 능력은 무한하다. 베풂도 살인도 복수도 혁명도 손에서 완성된다. 모든 것은 손 안에 있다. 숨이 끊어지면 맨 먼저 손이 풀어지니 생명까지도 손이 쥐고 있음이다. 원래 인간의 신체구조는 온순하게 살아가는 포유동물과 비슷하다. 그래서 인간의 손은 남을 때리기보다는 껴안기 좋도록 만들어졌다. 달라이라마는 이렇게 말했다. “만일 우리 손들이 때리기 좋게 만들어졌다면, 이 아름다운 손가락들은 필요가 없을 것이다.”
 
정 든 님이 떠나가면 손바닥이 보이도록 손을 흔든다. 서로의 손을 잡고 흔드는 모습은 아름답다. 손을 맞잡으면 손과 손 사이로 감정이 흐른다. 그래서 손을 잡아보면 안다. 상대가 얼마나 사랑하는지, 미워하는지. 그러나 분노가 뭉치면 주먹을 쥔다. 무언가 감출 것이 있어도 주먹을 쥔다. 때려 주려면 주먹을 쥔다. 어제 서울 청계광장 일대에서 ‘용산 참사’에 대한 규탄대회가 열렸다. 책임자 문책과 공정한 수사를 요구하며 시민들이 주먹을 흔들었다. 둘러보면 주먹을 쥐는 사람들이 점점 늘어나고 있다.
 
남과 북도 포옹을 풀더니 점점 주먹을 세게 쥐고 있다. 누군가 손을 내밀어야 함에도 그럴 기미는 보이지 않는다. 그렇다면 누가 내밀어야 하는가. 강자가 손을 내밀면 아량이고 포용이다. 약자가 내밀면 치욕이고 굴복이다. 누가 손을 내밀어야 하는가. 다시 말해 누가 강자이며 약자인가. 제발 손을 펴라, 그러면 마음도 펴질 것이다. 손바닥에는 평화가 흐른다. 주먹이 아닌 손을 내밀라. 그것이 본래 인간이 지닌, 수만년 내려온 손의 자비이며 사랑이다.
 

[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(3)
[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(3)

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2)기관본체

 ①실린더헤드와 블록

 *실린더헤드 ; 실린더블록 윗면에 볼트오 설치되어 기밀과 수밀을 유지하며 연소실을 형성한다.

 *연소실 : 실린더헤드와 피스톤과 실린더 사이에 형성되는 공간으로 이곳에서 연료의 연소가 일어난다. 연소실 체적 또는 틈용적(간극체적)이라고도 한다.

 *실린더헤드 개스킷 : 실린더헤드와 실린더블록사이에 설치되어 기밀(압축가스의 누설방지), 수밀(냉각수의 누설방지), 유밀(윤활유의 누설방지)을 유지한다.

 *실린더블록 : 기관의 기초구조물로 위크랭크케이스와 일체로 주조되며, 내부에는 실린더와 물통로, 오일통로가 설치되고, 상부에는 실린더헤드가, 하부에는 아래 크랭크  케이스가 설치

 *크랭크케이스 : 일반적으로 크랭크케이스라고 하면, 아래크랭크케이스를 말하며, 엔진오일을 저장하는 오일 탱크의 기능을 가지므로 오일팬이라고도 한다. 오일을 저장하는 섬프와, 오일의 유동을 방지하는 배플(간막이)이 있다.

 *실린더 : 피스톤 행정의 약 2배의 길이를 갖는 진원형의 통으로서 피스톤의 작용을 안내  하는 가이드의 역할을 하며, 일체적(가솔린기관)과 삽입식(디젤기관)이 있다.

 *행정내경비 ; 피스톤 행정과 실린더 내경과의 비를 말하며, 피스톤 행정이 실린더 내경 보다 큰 기관을 장행정기관, 피스톤행정이 실린더 내경보다 작은 기관을 단행정기관 이라 하고, 피스톤 행정과 실린더내경이 동일한 기관을 정방행정기관이라고 한다.

②피스톤 과 커넥팅로드 어셈블리

 *피스톤 : 실린더 내에서 상하왕복운동을 하면서 폭발행정에서 얻은 동력을 커넥팅로드를  통하여 크랭크축에 전달하며 흡입, 압축, 배기행정에서는 크랭크축으로부터 동력을   전달받아 사이클을 완성한다.

*피스톤 링 : 파이프형태로 만들고 일정한 두께로 자른 후 적당한 탄성을 주기위해 한쪽을  잘라 개방한 것으로 실린더와 피스톤 사이에서 기밀작용, 열전도작용, 오일제거작용을 한다.

*피스톤 핀 : 피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 것으로 설치방식에 따라 고정식, 반부동식,  전부동식으로 구분된다.

*커넥팅로드 ; 피스톤과 크랭크축을 연결하는 막대로 피스톤 행정의 1.5~2.3배의 길이를   가지며, 강성을 위하여 I-빔 형태로 만든다.

③크랭크축 과 엔진베어링

 *크랭크축 : 피스톤의 직선왕복운동을 회전운동으로 바꾸는 기관의 주축.  동력(폭발)행정 시는 피스톤으로부터 힘을 받아 회전력을 발생시키고, 흡입.압축.배기행정에서는 피스톤에 힘을 전달하여 사이클을 완성하도록 한다.

 *엔진베어링 : 물체를 지지하고 마찰을 감소시키며 축을 보호하는 것

 *플라이힐 : 엔진의 맥동운동을 원할하게 함과 동시에 마찰클러치의 마찰면으로 활용된다. 

[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(3)[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(3)[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(3)[10급공무원 시험대비](자동차구조) 핵심요약(3)