MARINE DIESEL ENGINE (선박 엔진 정비 관리)

이번 글의 제목을 the marine world로 정하고 싶습니다. 이번 카탈로그에서는 엔진의 정비 관리에 대해서 서술해보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 여러분들이 본 글을 정독하시어 엔진의 구조, 작동 순서, 조작법, 검사 및 정비에 대해서 완전히 이해하신 후, 평소 엔진의 운전 상태에 주의를 기울임으로써 엔진의 비정상적인 현상에 대해서 적절하고, 정확한 대책을 세울 수 있도록 하는데 목적이 있습니다. 매일매일의 검사와 정비를 철저히 함으로써 엔진의 고장을 조기 발견할 수 있으며, 이렇게 함으로써 엔진의 수명을 연장시킬 수 있으며 또한 안전하게 사용하실 수 있습니다. 물론 이번 글은 선박엔진에 해당되는 글이며, 자동차, 육상 엔진, 소형 발전기, 소형 엔진, 동력 분배기 등 다른 엔진과는 정비 지침이 다를 수 있으니 참고 부탁드립니다. 

선박엔진에는 무수한 종류의 엔진 메이커와 모델이 있습니다. 저는 항상 정비 전이나 부품을 취급하기에 앞서 제일 먼저 정확한 엔진 모델을 확인하는 작업을 합니다. 엔진에 붙어 있는 명판에는 모델명, 일련번호, 연속 최대출력 및 회전수( R.P.M), 중량( Weight )이 표시되어 있으며, 이 명판을 확인하는 작업을 합니다. 

<정기적인 정검을 위하여 엔진을 정지 후 검사 시작 전 사진>

위의 엔진은 널리 사용되는 디젤엔진으로 특히 하중에 적합하게 설계된 고성능 고속 디젤엔진으로 디젤엔진으로써 박용 기관으로서의 우수한 기능을 보유하고 있으며, 그 내구력 및 신뢰성에 대한 것은 국내 및 국외의 각 방면에 다수의 납품실적을 보유하고 있으며, 모두에게 좋은 호평을 받고 있는 안심하게 사용할 수 있는 디젤엔진으로써 높은 평가를 받고 있습니다. 엔진 구조는 실린더 칼럼은 특수 주첼제의 견고한 구조이며, 실린더 칼럼은 텐션 볼트로서 베드와 결합되어 있습니다. 엔진 재료는 베드는 특수 주철제며, 상부에 메인 베어링, 저부에는 오일 탱크로 되어 있습니다. 실린더 칼럼의 측면에는 분해 조립 및 내부 점검을 편리하게 하기 위하여 검사 구멍 덮개(잠바 커버)가 설계되어 있습니다. 선수 측에서 보면 우측에는 연료분사펌프, 조속기, 조종장치, 시동장치, 연료여과기, 엔진오일 여과기, 유냉 각기, 엔진오일 수동 펌프 등이 있고 좌측에는 엔진오일 레벨 게이지가 배치되어 있어 엔진오일 교환 시 확인이 가능합니다. 실린더 번호는 출력 측에서 제1- 2 – 3 – 4 – 5 – 6의 순으로 불립니다. 실린더 헤드는 단통 형이며, 흡배기 밸브장치 및 연료분사 밸브를 갖고 있습니다. 상부에는 실린더 헤드 커버가 있고, 측면에는 선수 측에서 볼 때 우측에 흡기관, 좌측에는 수냉 배기관이 있습니다. 기어 열은 실린더 칼럼과 일체로 기관 출력 측에 장치되어 있고, 냉각수 펌프, 엔진오일펌프가 취부 되어 있습니다. 기어 열 상부에는 청수 냉각기가 취부 되어 있습니다. 반출력 측 크랭크축 선단에는 필요에 부응해서 동력 추출용 커플링이 장착 가능하며, 비틀거림 진동 댐퍼(엔진 미미)가 취부 되어 있습니다.

<엔진의 단면도>

일반 준수 사항 

1. 항상 주의하여 기관을 무리하게 운전하지 말고, 만사 안전주의로 운전하여야 합니다. 안전이 제일 우선입니다.

2. 기관실은 항상 정돈되고 청결해야 한다. 수많은 부품 있듯이 수많은 공구들, 그리고 흘린 오일은 사고 예방을 위해 청결을 유지해야 합니다.

3. 예비품, 부속품 및 제도구는 일정한 장소에 위치하고 녹이 있는 경우는 충분히 녹을 제거합니다.

4. 예비품을 개봉할 때는, 녹 방지를 위해서 그리스를 발라 보관하시고 사용할 때는 충분히 경유로 씻어주기 바랍니다. 단, 실린더 라이너 차양 아래의 O – 링, 엔진오일 연결 관용 O – 링, W 연결관용 O – 링은 실리콘 고무이기 때문에 경유 등으로 세척하면 안 됩니다. 각종 패킹, 가스켓트 및 섭동용 분말 등은 없어지면 당황하게 되는 일이 있으므로 결핍되지 않게 상자에 보충하여야 한다. 언제나 기본 스페어 부품은 확보 상태여야 합니다. 

5. 기관 각부는 정기검사 및 청소를 실시하고, 고장을 미연에 방지하도록 신경을 써야 합니다. 

6. 계기류의 검사도 정기적으로 하여야 하고, 이상 유무를 확인 및 이상이 없음을 확인합니다. 

7. 기관실에는 각종 기름을 취급하므로 화재에 대해 충분히 주의하시고, 크랭크실 내부를 점검하는 경우에는 특히 운전 직후 실내에 기름기가 충만되어 있는 동안은 화기를 엄금해야 합니다. 

8. 운전 중 엔진 오일의 기름기 및 배기가스가 기관실에 누설되면 건강을 해칠 우려가 있으므로, 기관실의 환기에 충분히 주의하여 작업하셔야 합니다. 

9. 기관의 터닝 기어, 터닝 클러치를 사용한 후에는 즉각 빼어 놓는 습관을 기르도록 하여야 합니다. 링기어가 물린 상태에서 시동을 하면, 기관을 파손하는 일이 있으며, 특히 인체에 위험을 끼치는 일이 있으므로 충분한 주의가 필요합니다. 또한, 터닝할 경우 필히 엔진의 회전 방향으로 움직여야 합니다.

10. 엔진오일 내에 연료가 혼입 되지 않도록 충분한 주의를 해야 합니다. 만일 엔진오일에  혼입 되면 엔진오일이 묽게 되어 베어링 손상의 원인이 됩니다.

분해

1. 엔진을 분해를 하는 경우에는 우선 분해 부분의 구조, 동작을 충분히 인식하여, 재조립 시의 잘못이 없도록 해야 합니다. 조정을 필요로 하는 곳은 분해 전에 기록을 하는 습관을 가져야 합니다.

2. 분해에는 무리가 없어야 하며, 적절한 공구를 사용해야 합니다.

3. 마크 표시를 확인합니다. 필요시 페인트 등으로 새로운 표시를 해두면 재조립 시 편리합니다.

4. 각부의 마모 정도, 손상 및 고장의 유무를 확인해야 합니다.

5. 분해한 후에는 부품에 나사를 끼워 놓도록 합니다. 분실 방지!! 또한, 작은 것은 상자에 넣어 두는 습관을 갖도록 해야 합니다.

조립 

1. 조립의 경우에는 잘 세척해서, 마크 및 노크를 잘 맞추어서 취부 합니다.

2. 볼트 및 너트의 체결은 편 체결이 되지 않도록 합니다.

3. 탭 와셔, 가스켓트 등은 필히 새로운 것을 사용하여 조립하여야 합니다.. 탭 와셔는 확실히 구부려야 합니다.

4. 주 베어링 볼트, 텐션 볼트, 연접봉 볼트 및 실린더 헤드 볼트는 체결 토크의 규정 따라 확실하게 체결합니다.

5. 각 마찰부 예를 들면 피스톤, 실린더 메탈 등에 도포하는 윤활유는 깨끗이 걸러진 윤활유를 도포합니다.

6. 조립 완료 후에는 필히 크랭크축을 2회전 이상 수동으로 돌리고, 이상이 없나를 점검해야 합니다.

7. 피스톤 교환, 메탈 교환 또는 기어 열 등의 분해를 한 경우는, 조립 후 기관을 시동하고 30분 이상 무 부하 운전을 하고, 이상이 없음을 확인해야 합니다.

정지

장시간 엔진을 정지하는 경우에는 우선 각 부분을 주의 깊게 청소하고 전 운동부 녹을 방지하기 위해 충분히 그리스를 도포합니다. 일주일에 한 번 정도는 필히 기관을 여러 번 수동으로 돌리고 피스톤이 전과 다른 위치에 있도록 정지시켜 둡니다. 냉각수는 전부 빼어 둡니다. 기관의 수리 개소를 조사하고, 다음에 사용 시 지장이 없도록 해야 합니다.

밸브 및 밸브 기구(흡배기 발브)

 

디젤 엔진의 밸브 기구는 가솔린 엔진과 기본적으로 다를 바가 없으나, 특히 다른 점을 들면 다음과 같습니다. 

4사이클 엔진에서는 흡기 밸브(intake valve), 배기 밸브(exhaust valve)가 있으나, 2사이클 엔진에는 흡기 밸브는 없고, 배기 밸브만 설치되어 있습니다. 또한 흡입 및 배기 효율을 좋게 하기 위하여 1 실린더당 밸브 수를 4개 설치한 4밸브 식도 채용되고 있습니다. 4밸브 식은 4사이클 엔진에서는 1실린더당 4개의 밸브 중 2개가 흡기 밸브, 나머지 2개가 배기 밸브이며, 2사이클 엔진에서는 4개 모두 배기 밸브로 되어 있습니다. 밸브 스프링은 일반적으로 내외(안팎) 2개의 스프링을 사용하여 내 피로성, 강인성 등을 주고 있으나, 특히 배기 브레이크의 효과를 향상하기 위하여 스프링력이 강한 것이 사용되고 있습니다. 엔진에 따라서는 수동에 의해 밸브를 기계적으로 열 수 있는 디 콤프 장치라는 기구를 설치하고 있는 것도 있습니다. 이 장치는 저온 시동 시의 시동 준비 회전 또는 회전 중의 엔진 정지 또는 엔진 조정 작업 등을 할 때, 엔진이 회전하기 쉽도록 밸브를 강제적으로 열리게 하는 것입니다. 

타이밍 기어 

타이밍 기어는 일반적으로 크랭크 축 기어에서 아이들 기어를 거쳐서 캠 축 및 인젝션 펌프 기어를 구동하도록 되어 있습니다. 구동에 있어서 각 기어는 정확하게 조합되어 회전해야 하므로 타이밍 마크가 각 기어에 설치되어 있습니다. 각 기어는 결합의 원활, 소음의 저감을 도모하기 위하여 일반적으로 헬리컬 기어를 사용하고 있습니다. v형 엔진에 사용되고 있는 크랭크 축의 일례이며 앞으로 설명한 기어 외에 오일펌프 기어, 파워 스티어링 펌프 기어, 에어 컴프레서 기어 등으로 구동하도록 구성되어 있습니다. 

디콤프 장치 

디 콤프 창지는 캠 축에 관계없이 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 열어 실린더의 압축을 개방하는 구조로 되어 있습니다. 디 콤프 장치를 작동시키지 않을 때는 디 콤프 축의 노치 부분이 로커암의 선단과 접하고 있지 않지만, 디 콤프 축을 레버에 의해 회전시키면, 디 콤프 축이 로커 암의 상면을 밀게 되어, 로커암을 거쳐서 흡기 밸브를 약간 밀어서 연다. 이와 같이 실린더의 압축을 빼내서 엔진이 용이하게 크랭크할 수 있게 합니다. 

크랭크 축 및 저널 베어링

저에게 엔진에 가장 중심이라고 물어보신다면, 저는 크랭크 축이 엔진의 심장이라고 말씀드릴 거 같습니다. 그만큼 중요하게 생각하며, 가장 비싼 축에 들어가는 부품이기도 합니다. 

크랭크 축은 실린더 내의 폭발 압력에 의해 발생한 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸기 위한 기구이지만, 디젤 엔진에서는 특히 강도를 크게 함과 동시에 진동의 발생이나 휨을 방지하기 위하여 축 직경을 굵게 하여 튼튼하게 만들어져 있습니다. 축 앞부분에는 캠 축 및 인젝션 펌프를 구동하기 위한 크랭크 기어가 장치되며 특히 비틀림 진동 방지를 위한 토셔널 댐퍼를 설치한 것도 많습니다. 축의 뒷부분에는 오일 누출 방치 장치나 플라이휠이 장착이 됩니다. 

크랭크 축

크랭크 축의 구성은 가솔린 엔진의 것과 같지만, 크랭크 암이 다소 길어지며 형상도 크기 때문에 회전 부분의 중량 밸런스를 가질 필요가 있으며, 이 때문에 밸런스 웨이트를 장치하는 경우가 있습니다. 밸런스 웨이트는 크랭크 축과 일체로 된 것과, 탈착이 가능한 제품이 있습니다. 

토셔널 댐퍼

토셔널 댐퍼는 다음과 같은 이유에서 설치가 됩니다. 크랭크 축에는 주기적으로 회전력이 작용하므로 비틀림 진동이 발생합니다. 이 비틀림 진동은 각 실린더의 크랭크 회전력이 클수록, 크랭크 축이 길수록, 또 강성이 작을수록 커집니다. 비틀림 진동은 크랭크 축이 어떤 회전수가 되면 축 자체의 고유 진동과 공진을 일으켜 심할 때는 격심한 진동이 되며, 타이밍 기어나 크랭크 축을 파손하는 원인이 되므로 가능한 한 방지해야 됩니다. 이 때문에 크랭크 축이 긴 경우네는 토셔널 댐퍼라고 하는 비틀림 진동 감쇠 장치를 크랭크 풀리와 일체로 조합시켜 설치해야 합니다. 토셔널 댐퍼는 크랭크 풀리에 댐퍼 매스는 특수 고무로 접착시킨 것으로 이 고무로 진동을 흡수합니다. 지금 크랭크 축이 일정 회전수를 유지하고 있을 때는 댐퍼 매스는 크랭크 축과 일체로 회전하고 있으나, 만약, 크랭크 축이 비틀림 진동이 생겼을 때에도 댐퍼 매스는 그대로 일정 속도로 회전을 계속하려고 하기 때문에 중간의 고무가 변형하여 이것에 의해 감쇠 작용을 하게 됩니다. 흡진용의 플라이휠을 고무나 스프링을 통해서 크랭크 축에 장치하여, 그 마찰에 의해 비틀림 진동을 방지하도록 되어 있는 방식입니다. 

저널 베어링 (메인 베어링 , main bearing)

 

저널 베어링 (메인 베어링 , main bearing)은 커넥팅 로드 대 단부 베어링과 같은 인서트식이며, 트리 메탈 또는 켈멧 메탈이 사용되고 있습니다. 크랭크 축은 회전 중, 축 방향으로 이동하려고 하는 힘을 받기 때문에 저널 베어링 중 2개는 플랜지 붙임 베어링을 사용하는데 , 최근에는 별로로 반달형의 스러스트 플레이트를 가진 베어링의 많이 사용되고 있으며, 조립할 때, 이 플레이트를 선별적으로 사용하여 스러스트 간극을 조정할 수 있도록 되어 있다. 

크랭크 축의 기능 

크랭크 축은 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸어 전동장치에 전달하는 역할을 하고 있는 외에 선단에 있는 기어를 거쳐서, 캠 축 및 인젝션 펌프를 구동하며 또 풀리에 의해 워터 펌프, 냉각 팬, 교류 발전기 등을 작동시키는 역할을 하고 있습니다. 

수입 & 국산 선박 엔진 베어링 및 부품 

현재 부산에서 선박 엔진 관련 부품 및 엔진 베어링을 취급하는 일을 하고 있습니다. 제 개인적으로 여러 정보를 같이 공유하고자 합니다. 엔진의 세부 세부가 아닌 기본적으로 어려움이 많았던 엔진 부품 하나하나를 세세하게 알아가고자 글을 적게 되었습니다. 

선박 엔진도 자동차 엔진과 마찬가지로 여러 회사의 메이커가 있으며, 수많은 부품들이 모여서 엔진을 구동하게 되어있습니다. 엔진을 구동하는 원리는 비슷할지라도 부품 하나하나는 모두 틀립니다. 그래서 이 주제에는 부품의 형상을 공유하고자 합니다. 일을 하면서 직접 찍은 사진들과 동영상을 포함하고 실물을 사진으로나마 공유하고자 합니다. 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다.

선박엔진 메이커와 제가 주로 다루는 모델들을 기본적으로 나열해 보겠습니다. 

MARINE GENSETS DIESEL ENGINE

YANMAR ENGINE 

 KFL, CHL, KHL, HAL, LAAL, NY16, N165, S165, N18, EY18, 6 RAL, AL-ST, UL-UT, N185, MAL, ML, M200, 6 N21, M220, T220, T240, GL-UT, Z-L, MF260, Z280, MF28, N280, LD, N330, MF33 등등..

DAIHATSU ENGINE 

PKTB14, DL16, PKTB16, PS18D, DS18, DL19, PS20, DL20, DK 20, PS22, DS22, DL22, DL24, DK24, DLM25, PSHTB26, DS26, DLD26, DK26, DL28, DS28, 30D, DL32, DS32, DV32, DK32, DK28, PL20 등등...

HANSHIN ENGINE

LU24, LUD24, LU26, LUD26, LUS28, LUN28, LH28, MUH28, MX28, LUN30, EL30, LH31, LU32, EL32, LH34, LU35, ELS35, LH36, LU38, EL38, EL40, LU40, LH41, LU46, EL44, LU46, LU50, LU54, LH46LA, LUS58, 37 ASH, LF50 등등...

AKASAKA ENGINE

AH25, DM26, K26, K28, AH27, UHS27, A28, A28, U28AK, AH28, DH28, AH30, DH30, A31, K31, A33, DM33, A34, AH36, DH36, DH35. UEC37LA, A37, A38, AH38, DH38, DM38, AH40, DM40, A41, DM46, A45, UEC45 LA, AX33, 등등..

B&W ENGINE

16/24, PA5, PA6, 23/30, 28/32AHV, 32/40, 35MC, S26MC, 14 PC22 V, 등등...

그 외 메이커로는 

WARTSILA ENGINE, MAKITA ENGINE, FUJI ENGINE, HITACHI ENGINE, KOBE ENGINE, PIELSTICK ENGINE, MTU ENGINE, MITSUBISHI ENGIEN 

제가 취급하는 엔진 메이커와 모델만으로도 이렇게 많은 종류가 있습니다. 저의 나이보다 많은 30년이 훌쩍 지난 엔진들이 아직까지 선박에서는 사용 중에 있습니다. 엔진 한대 가격이 수천에서 수십억 인 만큼 메인터넌스를 주기적으로 하고, 관리를 하기에 가능하다고 봅니다.

제가 주로 취급하는 것은 메인 베어링(MAIN BEARING, JOURNAL BEARING), 크랭크 핀 베어링(CRANK PIN BEARING, CON ROD BEARING), 캠샤프트 베어링(CAM SHAFT BEARING), 쓰러스트 베어링(THRUST BEARING), 각종 부쉬(핀 부시 PIN BUSH, 로커 암 부시 ROCKER ARM BUSH, 엘오 펌프 부시 LO PUMP BUSH 등)를 재고를 보유하며 취급을 하고 있습니다. 

그 외에도 엔진에 들어가는 모든 부품들을 취급하고 있습니다. 예를 들어 실런더 헷드(CYLINDER HEAD), 실린더 라이너(CYLINDER LINER), 피스톤(PISTON), 피스톤 링(PISTON RING), 흡배기 밸브(EHX' VALVE, SUC VALVE), 작은 오링(O-RING, SEALING), 가스켓(GASKET), 온도계 및 계측 장비 등 엔진에 들어가는 모든 부품을 취급하다고 생각하시면 됩니다. 

수리 완료 후 조립완료된 MTU 엔진 

리컨디션 완료된 CYLINDER HEAD ASS'Y

커넥팅 로드 및 커넥팅 로드 베어링

커넥팅 로드

보관 중인 중고 커넥팅 로드 (핀 부시는 박혀있는 상태입니다)

로드 베어링   

보관 중인 커넥팅 로드 베어링 

외경은 백 스틸로 즉 철판입니다. 내경 쪽으로는 헬멧 에 화이트 메탈을 입힌 제품입니다. 

왼쪽에는 광이 나는 것은 재질이 알루미늄 재질입니다. 대형 디젤 엔진에서 많이 사용되고 있습니다. 

피스톤 핀과 커넥팅 로드 사이에 들어가는 피스톤 핀 부쉬 (안쪽을 보시면 오일 홈이 파져 있습니다)

엔진 본체 및 구조

엔진 본체의 단면도

실린더 헤드 및 실린더 헤드 개스킷

실린더 헤드는 일반적으로 주철 제로 만들어 피스톤 헤드부와 함께 연소실의 일부를 형성하는 중요한 부분이며, 그 내부에는 냉각수를 통하기 위한 워터 재킷이 설치되어 있으며, 외부에는 흡기 매니폴드, 배기 매니폴드, 밸브 기구, 노즐 등이 장치되어 있습니다. 또한 실린더 헤드 윗면에는 밸브 기구를 보호하기 위한 헤드 커버가 장치되어 있으며, 실린더 블록과의 기밀을 좋게 하기 위하여 실린더 헤드 개스킷을 집어넣도록 되어 있습니다. 실린더 헤드는 연소실의 일부를 형성하며 확실한 연소가 이루어짐과 동시에 직접 연소에 의한 폭발력을 받아 열변형을 일으키기 쉬우므로 각부의 온도차를 가능한 한 작게 하여 충분한 냉각이 이루어질 수 있는 기능을 가지고 있어야 합니다.

실린더 헤드 개스킷의 구조와 기능 

실린더 헤드 가스켓은 고온, 고압을 받으면서 연소가스의 블로 바이를 방지하고 물이나 오일을 밀봉해야 하므로 충분한 내열성, 내구성이 요구됩니다. 특히 실린더 헤드 개스킷은 높은 성능이 요구되며 디젤 엔진은 강철제의 개스킷을 많이 사용하고 있습니다. 

실린더 헤드의 단면도 

실린더 블록 및 실린더 라이너  

피스톤 및 피스톤 링 

피스톤 & 피스톤링의 그림

디젤 엔진의 연소과정 

고압축으로 고온이 된 공기 중에 분사된 연료는 스스로의 자연발화에 의해 연소를 시작합니다. 착화를 일으키기 쉽게 하기 위해서는 분사된 오일 방울이 휘발하여 가연성의 혼합기를 만들 필요가 있습니다. 가솔린 엔진에서는 혼합기가 전기불꽃에 의해 점화된 다음에 몇 가지 과정을 경유하여 연소하는 것과 마찬가지로 디젤 엔진에 있어서 연료의 연소과정에도 다음과 같이 4단계의 단계가 있습니다.

1기 착화 지연 기간 ( 연소 준비기간 )

2기 화염 전파 기간 ( 정용연소기간 )

3기 직접 연소 기간 ( 정압연소기간 )

4기 후기 연소 기간 ( 애프터 번 기간 )

디젤 엔진 노크(노킹)

발생 원인 

디젤 노크란 앞에서 설명한 화염전파 기간에 있어서 급격한 압력 상승이 일어나면 실린더나 피스톤 등은 충격을 받아, 쿵쿵하고 딱딱한 것을 두드리는 소리를 발생하며 운전이 혼란해지고 출력도 저하되는 증상을 말합니다. 이 형상의 원인은 화염전파 기간에 급격한 압력 상승이 일어나는 것이 원인이며, 이 원인은 착화 지연기간이 긴 것이 원인이 됩니다. 

착화 지연이 길어진다는 것은 연료가 분사된 다음에 연소를 개시할 때까지의 고온의 공기 중에 체류하고 있는 시간이 긴 것을 의미합니다. 이와 같은 경우에는 분사된 연료 입자의 대부분이 휘발하여, 가연 혼합기를 대량으로 생성합니다. 이와 같은 상태에 이른 다음에 착화가 일어나면 그 연소는 매우 급격 해지며, 그것에 따라 압력 상승도 급격해집니다. 

디젤 노크의 방지법

디젤 엔진에 있어서 노크에 관계된 원인을 설명하면 다음과 같습니다. 

연료의 종류, 압축비, 분사량, 연소실의 형상, 연료의 분사 시간, 분무 상태, 회전수, 엔진의 부하, 냉각장치 둥.

연료의 종류는 실린더 내에 분사된 다음에 발화 연소하기까지에는 연료 자체의 성질로서 어떤 시간을 필요로 합니다. 이 시간을 착화 지연기간이라고 하며, 연료에 따라 크게 달라집니다. 따라서 노크를 방지하기 위해서는 착화 지연기간이 짧은 이른바 착화성이 좋은 연료를 사용할 필요가 있습니다.  

압축비는 압축비를 크게 하면 압축 온도나 압력이 각각 높아져서 노크 방지에 도움이 됩니다. 그러나 압축비를 너무 크게 하면 엔진의 기동 토크가 증대하여 연소 최고 압력이 높아지며 기계효율도 반대로 저하하게 되므로 일정 한도 이상 높이는 것을 오히려 엔진에 무리가 갑니다. 

연료의 분사량은 분사 개시 시의 분사량을 적게 하면 맨 처음에 착화하는 연료가 적어지므로 압력 상승도 급격하지 않아서 노크를 적게 할 수 있습니다. 착화 연소를 개시한 후에 분사되는 연료는 연소실 내가 이미 고온으로 되어 있으므로 즉시 착화하게 됩니다. 따라서 분사 개시 시에 분사량을 교축하여 착화 후, 대량의 연료를 분사하면 해결되며 노즐의 구조에 따라 필요로 하는 성능을 부여할 수 있습니다. 

연소실의 형상은 착화 지연기간을 짧게 하여 급격한 압력 상승을 방지하기 위하여 각종 형상의 열 손실이 있으며, 현재 사용되고 있는 것에는 예비연소실식, 와류실식 및 직접분사식이 있습니다. 분사 시기에 대해서는 어느 정도 이상 진행하여도 착화가 일어나는 시기도 한도가 있으며, 엔진의 온도가 낮은 경우, 회전수가 늦은 경우 등에는 압축 온도가 저하하여 착화 지연 기간이 길어지게 되며, 노크를 일으키기 쉽게 됩니다. 

위 그림은 저속 디젤 엔진에 사용되는 FULE INJECTION VALVE입니다. 동그라미 쳐져 있는 노즐팁이 실린더 내부로 연료를 분무해주는 아주 중요한 부품입니다. 노즐팁의 분무할 수 있는 구멍의 개수, 크기, 각도, 형상에 따라서 엔진의 출력이 차이가 나게 됩니다. 

엔진의 출력 및 실린더 체적에 따라 노즐의 결정됩니다. 

위 사진은 엔진 피스톤이 상사점에 도달하였을 때의 사진입니다. 실린더 위에 실린더 햇드가 장착이 되며, 

  주위의 볼트들이 실린더 햇드를 고정시켜줍니다. 

4사이클 디젤 엔진

2사이클 디젤 엔진 

4사이클 디젤 엔진 vs 2사이클 디젤 엔진 비교