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2019/04/10 - [자동차 & 선박 디젤 엔진 ] - INSTRUCTION MANUAL HEAVY DIESEL ENGINES!!

2019/04/18 - [자동차 & 선박 디젤 엔진 ] - Ship Engine Basic Configuration

It's a good article to read together.

Turbo blower

This is an exhaust gas turbine type supercharger manufactured.

Simple in construction, this device consists of an assembly of 3 cases, and a radial type turbine and acentrifugal blower built inside.

Compressed air is blown into a cooling jacket by the blower, and blow out of small holes to the back of the turbine wheel. Thus triple effects of heat insulation, turbine wheel cooling and exhaust gas sealing can be obtained.

The center case has 2 bearings which are enclosed by a bearing chamber to prevent, lubricating oil leakage.

It is further enclosed by an air chamber which is exposed to the atmosphere. There-fore, the high-pressure air leaking in small amounts during high-speed engine operation will not enter the bearing chamber.

Thus, ' the oil sump in the engine will be kept free from pressure rise.

Even when the engine is running at low speed with the blower air pressure at low level, the lubricating oil will not be contaminated by the exhaust gas.

The center case has mounting feet on the bottom. The blower case of aluminum alloy and the turbine case of heat-resistant special cast iron are installed on the center case.

The rotor shaft is supported by 2 special, floating sleeve type bearings in the bearing box.

The bearings are lubricated by the pressure oil coming from the engine through the engine lubricating oil filter.

When the lubricating oil reaches the bearings, it is recirculated via lubricating oil outlets in the center case mounting feet to the engine oil sump for reuse.

Air cooler

The air cooler is installed on the left side of the crankcase. The air which comes from the turbo blower enters the air cooler to be cooled to the required temperature before entering the cylinder head. This air cooler delivers great performance, having sufficient cooling area and high thermal efficiency as appropriate to the intended use.

Exhaust manifold

The exhaust manifold is made of cast iron. Engines with a turbo blower have dual exhaust manifolds to make effective use of the exhaust gas energy, prevent exhaust gas interference with other cylinders, and thus improve engine performance.

The exhaust manifolds have the water jackets to cool the manifolds and are connected to the turbo blower.

I learned about SHIP Turbo blower(TURBO CHARGER), Air cooler, Exhaust manifold this time.

흡기&배기 장치(intake, exhaust) 

디젤 엔진의 흡배기 장치는 가솔린 엔진의 흡배기 장치와 거의 같다고 보시면 됩니다. 그런 엔진의 출력 제어를 연료의 분사량으로 하고 있는 디젤 엔진에서는 가솔린 엔진과 같은 혼합 가스의 양을 조절하는 스로틀 밸브(throttle valve)는 없습니다. 또한 일반적으로 디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비하여 운전조건이 엄격하고 배기량도 크므로 이것에 대응하는 에어 클리너가 설치되어 있습니다. 기타 디젤 엔진의 흡배기 장치에 대해서 특징을 설명하도록 하겠습니다. 

흡기 장치

＊공기식 거버너를 사용하는 엔진에는 스로틀 밸브를 설치하지만, 기계식의 거버너를 사용하는 엔진에는 스로틀 밸브가 설치되어 있지 않습니다. 

＊엔진 정지 기구로서 흡입 공기를 차단하는 흡기 셔터를 설치한 것이 있습니다. 

＊흡입 공기의 용적 효율을 높이기 위하여 과급기(turbo charger)를 설치한 것이 있습니다. 

＊출력이 큰 2사이클 디젤 엔진에서는 흡입 공기에 예비 압력을 주기 위해서 루츠 블로어(roots blower)를 설치합니다. 

배기장치

＊배기량, 배기 소음에 대응하는 배기 파이프 및 머플러가 필요로 합니다. 

＊스로틀 밸브를 설치하지 않은 엔진에서는 엔진 브레이크로서 배기 브레이크 장치가 장착되어 있습니다. 

에어 클리너

일반적으로 필터 엘리먼트에 여과지를 사용한 건식 에어 클리너가 사용되고 있습니다. 원심분리식 에어 클리너와 공기 중의 먼지를 적극적으로 제거하기 위하여 필터 엘리먼트 상부 엘레멘트 자체에 날개를 설치하여 이 날개에 의해 흡입 공기에 선회 운동을 주어 원심력으로 대부분의 먼지를 분리하며 또다시 여과지에 의해 여과하여 공기의 청정 효율을 높이도록 한 것입니다. 또 원심 분리된 먼지는 하부에 설치된 더스트 컵에 모이도록 되어 있습니다. 습식 에어클리너는 에어 클리너 케이스가 이중으로 되어 있으며 필터 엘리먼트로서의 메탈 울(metal wool)이 들어 있으며 하분에는 엔진 오일이 들어가 있습니다. 공기는 케이스 외부로부터 유면에 부딪쳐 방향을 바꾸어 메탈 울은 통과 하여 중앙부로부터 흡기 매니폴드로 흡입이 됩니다. 이 경우 공기 중의 무거운 먼지는 유면의 부분에서 방향을 바꿀 때 오일에 침전되며, 기타의 먼지는 메탈 울에서 제거되도록 되어 있습니다. 습식 에어 클리너는 오일이 들어 있기 때문에 장착 위치는 수평으로 되어 있어야 합니다. 

흡기 매니폴드

공기식 거버너를 사용하는 엔진의 흡기 매니폴드는 스로틀 밸브와 벤추리를 설치하고 있습니다. 스로트 ㄹ밸브는 액셀 페달과 연결하고 있으므로 액셀 페달의 밟는 정도에 따라 스로틀 밸브가 개폐되며, 이 개폐에 의해 보조 벤츄리부에 발생하는 부압이 변화하며 이 변화로 공기식 거버너가 연료 제어를 하도록 되어 있습니다. 또한 보조 벤츄리는 엔진이 역회전하는 경우 부압이 공기식 거버너의 제어실에 가해지게 되어 연료 분사량을 급속하게 감소시켜 엔진의 역전을 방지하는 역할을 하고 있습니다. 또한 진공 제어 배력 장치를 장치한 차량에서는 이것을 작동시키는 부압을 끌어내는데 보조 벤츄리 부분에 특별 부압 인출구를 장착하고 있습니다. 스로틀 밸브의 흡기 매니폴드 쪽에 흡기 셔터를 설치한 것은 흡기 셔터는 흡입하는 공기를 차단하여 엔진을 정지시키는 것으로 운전실에 설치된 정지 버튼을 당기면 흡기 셔터 밸브 축이 회전하도록 되어 있습니다. 

터보 차저(과급기 turbo charger)

대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 주입하는 것을 과급이라고 합니다. 과금하면 배기량이 같은 엔진에서도 다량으로 공기를 충전할 수 있으며 이것에 따라 연료의 분사량을 증가시면 엔진의 출력을 향상할 수 있습니다. 터보차져는 일종의 송풍기이며 배기가스의 유동하는 에너지를 이용하여 터빈을 회전시켜, 이것과 동시에 회전하는 블로어에 의해 공기를 흡입하여 이것을 가압하여 실린더로 보내도록 되어 있습니다. 즉 배기의 에너지를 흡입 에너지로 변환시켜 주는 장치입니다. 터빈과 블로어가 회전자로서 1개의 축의 양단에 장치되며 터빈 케이스, 베어링 케이스, 블로어 케이스의 안에 들어가 있습니다. 회전자인 축이 작동하고 있을 때의 회전수가 높으므로 평 베어링(plain bearing) 등으로 지지되어 있으며, 엔진의 윤활 계통과 같은 회로에 의해 강제적으로 급유되어 있습니다. 또한 터빈은 배기가스를 받으면서 회전하므로 고열에 충분히 견디도록 내열 합금강이 사용되고 있으며 블로어는 경합금 제로 제작되고 있습니다. 엔진의 배기가스는 터빈 케이스로 들어가 터빈을 회전시킴과 동시에 블로어도 구동합니다. 블로어는 에어 클리터에서의 공기를 압축하여 실린더로 보내어집니다. 이때에 배기가스의 양이 증가하면, 터빈의 회전수도 높아지며, 동시에 블로어의 회전수가 높아져서 더욱 많은 공기를 실린더로 공급하게 됩니다. 이와 같이 하여 공기를 과급하여 엔진의 출력을 효과적으로 증가시킬 수가 있습니다.