자동차의 구조와 주요 부품의 기능 자동차는 약 3만여 개의 부품으로 이루어진 복잡한 기계입니다. 그 중에서가장 중요하고 기본적인 부품들은 무엇일까요? 이 글에서는 자동차의 구조와 주요 부품의 기능에 대해 간단히 소개해드리겠습니다.
자동차의 구조
자동차의 구조는 크게 차체(body)와 새시(chassis)로 나눌 수 있습니다. 차체는 자동차의 외형과 내부의 공간을 구성하는 부분으로, 일체식 구조와 프레임 장착 구조로 구분할 수 있습니다. 일체식 구조는 차체의 지붕(roof), 옆 패널(side panel) 및 바닥(floor)을 일체화 구조로 제작한 것으로 모노코크 보디(monocoque body)라 하며 대부분의 중·소형 승용차에 적용하고 있습니다. 프레임 장착 구조는 차체의 골격을 이루는 분리된 프레임과 차체를 따로 제작하여 조립하는 형태로, 대형 차량에 많이 적용되고 있는 구조입니다
새시는 자동차의 차체를 제외한 나머지 모든 부분을 말하며 자동차의 엔진, 동력전달계통, 조향장치, 제동장치, 현가장치, 프레임, 타이어 및 휠 등을 포함합니다. 새시는 크게 엔진, 동력전달장치, 조향장치, 제동장치, 현가장치 이렇게 다섯 가지로 나누어 볼 수 있습니다
자동차의 주요 부품과 기능
1) 엔진(engine)
자동차가 주행하는데 필요한 동력을 발생시키는 장치로서 매우 중요한 요소입니다. 자동차용으로 적용되고 있는 엔진의 종류로는 가솔린 엔진(gasoline engine), 디젤 엔진(diesel engine), 가스 엔진(gas engine)-LPG, LNG, CNG engine 등-이 있으며 승용차에는 가솔린과 LPG 엔진을, 트럭이나 버스와 같은 상용자동차에는 디젤 엔진을 주로 사용하고 있습니다. 엔진은 역할에 따라 크게 연료장치, 점화장치, 윤활장치, 냉각장치, 흡/배기 장치, 시동장치 등으로 구분할 수 있습니다
2) 연료장치(fuel system)
엔진의 연소를 위해 연료를 공급하는 장치로서 엔진의 성능이나 연료의 소비율에 큰 영향을 미칩니다. 연료 장치는 기본적으로 연료탱크, 연료 펌프, 연료 여과기, 연료 분사기, 연료 파이프 등으로 구성되며 공기와 연료의 혼합비(공기+연료의 비율)를 엔진 운전 상태에 알맞게 정밀 제어하여 공급하는 장치입니다.
3) 점화장치(ignition system)
점화장치는 연소실에서 압축된 혼합가스(연료+공기)에 전기적인 불꽃을 발생시켜 적절한 시점에 맞게 연소시키는 역할을 수행합니다. 점화장치는 가솔린 및 가스엔진에 장착되며 디젤엔진에는 따로 적용되지 않습니다. 그 이유는 디젤엔진에서는 전기적인 불꽃이 아닌, 흡입된 공기를 압축할 때 발생하는 압축열에 의하여 연소를 일으키기 때문입니다. 점화장치는 기본적으로 점화 코일, 점화 케이블, 점화 플러그, 점화 분배기 등으로 구성됩니다.
4) 윤활장치(lubricating device)
자동차의 엔진이 작동할 때에는, 크랭크축, 캠축, 밸브 개폐기구, 베어링 등의 각종 기계장치들이 서로 물리적인 마찰이 발생합니다. 이러한 기계적인 마찰이 발생하면 마찰에 의한 열이 발생하게 되고, 이 열이 과도하게 축적되면 각각의 기계부품의 열팽창 또는 손상으로 인하여 엔진의 작동에 큰 영향을 미치게 됩니다. 윤활장치는 이러한 각 마찰요소에 윤활유를 공급하여 마찰로 발생할 수 있는 문제점을 방지하는 장치로서 엔진의 작동을 원활하게 하고 엔진의 내구수명을 길게 할 수 있습니다. 윤활장치는 기본적으로 오일 펌프, 오일 필터, 오일 팬 등으로 구성됩니다.
5) 냉각장치(cooling system)
연소를 통하여 동력을 얻게 되는 내연기관의 특성상 엔진에서는 매우 높은 열(약 2000~2200℃)이 발생하게 되며 발생한 열은 지속적으로 축적되고 엔진의 각 부분에 전달되어 부품의 재질변형 및 열 변형을 초래하게 됩니다. 또한 반대로 너무 냉각되어 엔진이 차가운 경우에는 열효율이 저하되고, 연료소비량이 증가하여 엔진 전체 효율이 나빠지는 문제가 발생합니다. 냉각장치는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 엔진의 전 속도 범위에 걸쳐 엔진의 온도를 정상 작동 온도(80~95℃)를 유지시키는 역할을 하여 엔진의 효율 향상과 열에 의한 손상을 방지합니다. 냉각장치는 기본적으로 라디에이터, 워터 펌프, 쿨링 팬, 써모스탯 등으로 구성됩니다.
6) 흡/배기 장치(intake/exhaust system)
흡기 장치는 대기 중의 공기를 공기 여과기를 통해 걸러서 연소실로 공급하는 장치로서 공기와 연료의 혼합비를 적절하게 조절하는 것이 중요합니다. 배기 장치는 엔진에서 연소 후 배출되는 가스를 대기 중으로 방출 시켜 원활한 엔진의 운전 상태를 만들어 주는 장치로서 배기가스 중의 유해물질을 줄이고 배기 시 소음을 감소시키는 것이 중요합니다. 흡/배기 장치는 기본적으로 공기 여과기, 캡버레터 또는 연료 분사기, 인테이크 매니폴드, 배기 매니폴드, 배기 파이프, 촉매 컨버터, 소음기, EGR 밸브 등으로 구성됩니다 .
결론
자동차는 우리의 일상생활에 필수적인 교통수단입니다. 자동차를 잘 이해하고 관리하려면 자동차의 구조와 주요 부품의 기능에 대해 알아야 합니다. 이 글에서는 자동차의 구조와 주요 부품의 기능에 대해 간단히 소개해드렸습니다.자동차에 대한 더 많은 정보와 팁을 원하신다면 계속해서 방문해주세요.
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