자동차 연료에 따른 엔진은 무엇이 있을까? | 밸류체인타임스

안현준 인재기자
2023-09-12
조회수 17062

[밸류체인타임스=안현준 인재기자] 현대 사람들이 가장 보편적으로 이용하는 운송수단은 자동차다. 자동차를 구동시키기 위해서는 종류에 따라 휘발유(가솔린), 경유(디젤), 전기 등을 필요로 한다. 또한 자동차에 쓰이는 연료에 따라 엔진의 종류도 달라지는데, 무엇이 있을까? 



가솔린 엔진

첫번째는 가솔린 엔진이다. 가솔린 엔진은 휘발유를 연료로 사용하는 엔진이다. 가솔린 엔진의 작동방법은 2행정 엔진와 4행정 엔진이 있다. 그중 4행정 엔진은 흡입, 압축, 폭발, 배기가 서로 돌아가며 작동하여 바퀴를 굴린다.


먼저 흡입은 흡기 밸브로 연료와 공기가 섞인 혼합기가 들어와 피스톤이 밑으로 내려간다. 압축은 흡기 밸브와 배기 밸브가 모두 닫힌 상태에서 피스톤이 위로 올라와 혼합기를 압축시킨다. 폭발은 압축된 상태에서 점화플러그를 통해 폭발을 일으켜 피스톤이 하강한다. 마지막으로 배기는 배기 밸브가 열려 실린더 밖으로 배기 가스가 배출된다. 이 과정을 통해 바퀴는 2회전을 한다.


디젤 엔진

디젤 엔진도 가솔린 엔진과 마찬가지로 4행정 작동 방식인데, 가솔린 엔진과는 차이점이 있다. 먼저, 연료와 공기가 모두 들어오는 가솔린 엔진과는 달리, 디젤 엔진은 공기만 들어오는 흡입으로 시작된. 압축에서는 공기만 압축된다. 폭발에서도 차이점이 있는데, 디젤 엔진은 공기가 압축된 상태에서 연료를 분사한 뒤, 압력을 높여 연료를 자연발화시켜 동력을 얻는다. 배기에서는 마찬가지로 배기 가스를 배출한다. 이 과정을 통해 디젤 엔진도 2회전을 한다.


가솔린 엔진과 디젤 엔진을 묶어서 내연기관이라고 한다.


테슬라


전기 엔진(모터)

전기 엔진은 가솔린, 디젤 엔진과는 다르게 전기만 사용하는 친환경적인 엔진이다. 전기 자동차들은 경유, 휘발유 같은 연료를 사용하지 않고 오로지 전기만 사용하기 때문에 엔진의 역할을 전기 모터가 대신한다.


전기 자동차들의 엔진인 모터는 작동방식이 크게 단순하다. 배터리에 전기를 충전시킨 뒤, 배터리에 있는 전기를 사용하여 모터를 회전시켜 바퀴를 굴리는 것이 전기 자동차의 가장 일반적인 작동방식이다. 


하이브리드 엔진

하이브리드는 두가지 이상의 동력원을 사용하는 방식이다. 휘발유와 전기 모터를 동시에 사용하는 방식이 가장 많이  사용다. 하지만 자동차에 따라 다른 동력원을 사용할 수 있다. 하이브리드(Hybrid)는 '잡종'이라는 뜻인데, 다른 엔진과 달리 두가지 이상의 동력원을 사용하는 엔진에 딱 알맞는 이름이다.

수소연료전지를 사용하는 현대의 '넥쏘'


수소연료전지

수소연료전지는 수소를 사용하여 전기를 만들어내 모터를 돌리는 친환경적인 엔진이다. 수소연료전지는 수소 저장 탱크에 수소를 저장해놓았다가, 연료전지에 수소를 보내면 연료전지에서 공기와 수소를 화학반응시켜 물과 전기에너지를 만들어낸다.


수소연료전지는 화석연료에 비해 10~20% 에너지 효율이 높으며, 친환경적이다. 연소 과정이 거의 없어 이산화탄소, 질소산화물, 황산화물을 거의 배출하지 않는다. 


수소연료전지는 수소전기차에서 활용된다. 수소연료탱크에 고압으로 압축된 수소와 공기공급시스템을 통해 들어온 산소를 연료전지스택에 전달해 전기화학반응을 일으켜 전기에너지로 생산한다. 구동모터를 거쳐 운동에너지로 전환되어 수소전기차가 구동된다. 


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