디젤엔진이 가솔린엔진보다 효율성이 좋은 이유는 무엇인가요?
통상적으로 디젤엔진이 가솔린엔진보다 효율성이 좋다고 합니다. 디젤엔진의 어떤 특징으로 인해 가솔린엔진보다 좋은 효율성을 나타내나요?
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
디젤엔진과 가솔린엔진은 각각 다른 종류의 내연 기관차량 엔진입니다. 디젤엔진이 가솔린엔진보다 효율성이 좋은 이유는 다음과 같습니다.
연소 방식의 차이: 가솔린엔진은 스파크 플러그를 사용하여 미리 정해진 시점에 불을 일으켜서 공기와 가솔린 혼합물을 연소시키는 반면, 디젤엔진은 압축을 통해 공기를 가열하고 디젤 연료를 주입하여 스스로 발화하여 연소합니다. 이렇게 되면 디젤엔진은 가솔린엔진보다 더 높은 압축비와 더 높은 평균 연소 압력을 가지기 때문에 더욱 효율적인 연소가 가능합니다.
연비의 차이: 디젤 연료는 가솔린에 비해 높은 밀도를 가지고 있기 때문에, 같은 용량의 연료를 사용했을 때 디젤엔진이 더 멀리 갈 수 있습니다. 이로 인해 디젤엔진은 일반적으로 가솔린엔진보다 연비가 더 좋습니다.
토크의 차이: 디젤엔진은 가솔린엔진보다 높은 토크를 발생시키는 경향이 있습니다. 이는 디젤엔진이 높은 연료 효율성과 함께 고속 주행에서도 안정적인 성능을 발휘할 수 있도록 해주는 요인 중 하나입니다.
하지만 디젤엔진은 가솔린엔진과 비교하여 더 높은 NOx와 PM (입자상 물질) 배출량을 가지고 있어서 대기오염에 대한 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 디젤엔진의 환경 문제에 대한 개선과 함께 가솔린엔진과 함께 최적의 엔진 선택을 고려해야 합니다
안녕하세요. 과학전문가입니다.
디젤엔진은 가솔린엔진보다 압축비가 더 높습니다. 이는 디젤엔진이 공기를 압축하여 높은 온도와 압력으로 만들어 연소 시키기 때문입니다. 이를 통해 디젤엔진은 냉각수나 스파크 플러그와 같은 부품이 필요하지 않아 가솔린엔진에 비해 더욱 간단한 구조를 가질 수 있습니다. 그리고 디젤엔진의 연소 과정이 가솔린엔진보다 더 효율적입니다. 가솔린은 공기와 섞여 스파크 플러그에 의해 불타며 연소됩니다ㅓ.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 높은 압축비를 가지고 있습니다.
우선 디젤 엔진은 공기를 압축시켜 폭발할 수 있는 환경을 만드는데요, 그 압축을 위해 디젤 엔진의 피스톤은 윗면이 실린더의 윗면과 밀착할 때까지 바짝 올라가게 됩니다. 피스톤이 제일 아래로 내려갔다가 제일 위까지 올라가는 점이 가솔린 엔진보다 멀다고 말할 수 있습니다.
게다가 디젤 엔진은 이런 압축비 덕분에 가솔린 엔진 대비 희박연소를 합니다. 산소와 연료가 만나 폭발한다는 기본 원리 하에서 연료가 적게든다는 말입니다.
디젤엔진과 가솔린엔진은 서로 다른 연료를 사용과 내부 구조로 작동 방식과 효율성 면에서 차이가 있습니다.
가솔린엔진은 휘발유를 연소시켜 움직입니다. 휘발유는 고온에서 가연성이 높은 성질을 가지고 있기 때문에 높은 압축비가 필요하지 않습니다. 따라서 가솔린엔진은 압축비가 낮고, 회전수가 높습니다. 이러한 특성으로 인해 가솔린엔진은 고속 주행에 적합하며, 가볍고 소형화가 용이합니다.
반면에 디젤엔진은 경유를 연소시켜 움직입니다. 경유는 고온에서 가연성이 낮은 성질을 가지고 있기 때문에 높은 압축비가 필요합니다. 따라서 디젤엔진은 압축비가 높고, 회전수가 낮습니다. 이러한 특성으로 인해 디젤엔진은 저속에서도 고효율적인 연소를 할 수 있으며, 큰 토크를 발생시켜 무거운 하중을 움직일 때 효과적입니다.
그래서, 디젤엔진은 가솔린엔진보다 연비가 좋습니다. 또한, 디젤엔진은 내부구조가 간단하고 내구성이 뛰어나며, 오래 작동할 수 있다고합니다.
디젤 엔진은 점화 플러그를 가지고 있지 않습니다.
디젤 엔진은 연료의 자동 점화에 필요한 높은 온도를 만들기 위해 높은 압축비를 갖게됩니다
(세탄가가 높을수록, 점화가 잘됩니다).
디젤 엔진에서 압축비(14:1에서 25:1)는 휘발유 엔진의 압축비(8:1에서 12:1)보다 훨씬 높습니다.
휘발유 엔진은 연료 자동 점화(엔진 노킹)를 피하기 위해 더 낮은 압축비를 사용합니다.
더 높은 압축비는 더 높은 열효율과 연료 효율로 이어집니다.
