기고

선박디젤기관 고장진단과 상식(2)

하동신문 0 1,376

선박디젤기관 고장진단과 상식(2)

 

이영권/하동군수산업협동조합 비상임이사

 

□. 실린더란 무슨일을 하는가

우리가 호흡하는 공기는 눈에 보이지 않고 만져지지 않으나 이것을 실린더같이 밀폐된 곳에 몰아넣고 압축하면 공기속의 분자들이 서로 비벼 엄청나게 높은 온도가 된다. 이 고온의 공기속에 연료를 아주 작은 알맹이로 품어주면 연료는 불을 붙이지 않아도 자연히 연소된다. 

연료가 갑자기 타면서 강한 압력이 생기는 것을 폭발이라 하는데 폭발이 일어나면 엄청난 힘이 폭발이 일어난 곳을 중심으로  360° 전 방향에 일제히 작용한다. 하지만 주위는 실린더로 막혀있고 위쪽은 햇드로 막혀 있어 이 폭발압력이 빠져 나갈수가 없자 자연히 위 아래로 쉽게 움직이는 피스톤을 강하게 밀어 내린다. 폭발이 일어난 실린더에서 피스톤이 아래로 내려가면 크랭크 축에 연결돼 있는 다른 쪽 실린더의 피스톤은 밀어 올려진다. 이렇게 해서 크랭크 축이 돌게 된다. 각 기통의 폭발순서가 다른 것은 크랭크축의 회전을 쉽게 하기 위해서이다.

피스톤이 올라갔다가 내려오는 것을 반복하면 피스톤에 연결된 콘넥팅 롯드가 상하로 움직이고 롯드의 상하운동이 크랭크 축의 회전운동으로 바뀐다. 이처럼 연료를 가지고 기계적인 힘을 처음 만들어 내는 곳이 실린더다.

실린더는 안쪽은 연료의 연소, 폭발로 인한 고온과 고압을 항상 받고 있고 밖에는 찬 냉각수가 흘러 어려운 상황을 잘 이겨내야 한다. 또 피스톤과 링의 마찰에 견뎌야 하므로 정밀하고 튼튼한 재질로 만들어야 한다.

기관에서 연료의 연소와 폭발이 처음 일어나는 곳, 기관을 움직이도록 최초의 힘을 만들어내는 곳, 사람에 비유하면 위라는 소화기관에 해당하는데 연료라는 음식물을 먹어 소화시켜 에너지라는 동력을 만드는 곳이다.

사람도 소화불량이 모든 병의 원인이 되듯 기관도 연소불량은 모든 고장의 시작이다.

 

□ 시린다 브록은 어떻게 만들까

외통과 내통이 하나로 된 일체형과 두개로 분리된 분리형이 있다. 일체형은 라이나를 끼우지 않고 엔진 브록과 일체로 돼있어 냉각수가 샐 염려가 없으며 냉각수 통로인 자켓의 부식도 적다. 그러나 몸통인 엔진 브록이 두꺼워 브록 내부와 외부의 열이 차이가 많다. 안쪽은 너무 뜨겁고 바깥쪽은 냉각수가 흘러 차기 때문이다. 그리고 내부가 마모되었을 때는 브록 전체를 보링해야 한다. 임시로 기존 피스톤이나 피스톤링보다 치수가 더 큰 것을 사용하여야 하는데 그래도 안되면 값비싼 브록 전체를 교환하지 않으면 안된다.

시린다 브록과 라이나가 별개로 된 것은 냉각효과도 좋고 주물제작할 때 남아있던 모래등 찌꺼기 제거와 청소가 쉽다. 또 라이나가 마모됐을 때는 비교적 값싼 라이나만 바꾸면 되므로 비용도 줄일 수 있다. 그러나 라이나를 브록에 끼워 넣도록 돼 있어 냉각수가 라이나와 시린다 브록사이로 샐 수 있다. 라이나의 위쪽 턱에는 구리 가스켓을 넣고 아래쪽에는 열에 견디는 재질의 고무 링을 끼워 냉각수 가 새는 것을 방지하고 있다. 또 일체형에 비해 라이나와 브록이 분리돼 있어 소음이 적다.

 

□ 실린더 라이나는 무슨쇠로 만들까

실린더 라이나는 디젤기관에서 공기를 고압으로 압축하고 연료의 연소와 폭발이 일어나는 곳으로 항상 고온과 고압을 견뎌야 하는 곳이다. 그러므로 조직이 치밀한 고급주철이나 퍼얼라이트 주철, 특수주철, 질화강이나 주강 또는 주철에 경질크롬도금 한 것으로 만든다.

 

 

 

 

 

 

  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기
  • 카카오스토리로 보내기
  • 네이버밴드로 보내기