디젤엔진은 왜 점화플러그 없이도 연료가 폭발하나요?

Question

가솔린엔진은 점화플러그로 불꽃을 튀겨 연료를 태우는데 디젤엔진은 점화플러그가 없다고 배웠어요. 그럼 디젤엔진은 어떤 원리로 연료가 저절로 점화돼서 폭발이 일어나는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

디젤엔진과 가솔린엔진의 점화 방식이 다른 이유를 단계별로 설명해드리겠습니다.

가솔린엔진은 연료와 공기가 미리 섞인 혼합기를 실린더 내에서 압축한뒤 , 점화플러그가 스파크를 일으켜 점화시켜 줍니다. 이 스파크가 연료를 태워 폭발이 일어나도록 하는 것입니다.

반면 디젤 엔진은 점화플러그가 없습니다. 대신에 디젤 엔진은 아주 높은온도로 압축하는 것이 핵심입니다. 공기를 매우 강하게 압축하면 온도가 500도에서 700도 이상까지올라갑니다. 이렇게 뜨거워진 공기안에 디젤 연료가 직접 분사되면 높은 온도 때문에 연료가 자동으로 점화돼 폭발이 일어나게 됩니다. 이 과정을 압축 착화라고도 합니다.

즉, 디젤 엔진은 혼합기를 미리 만드는 대신에 공기만 먼저 고온, 고압으로 압축하고, 그 안으로 연료를 분사해 자연 발화하도록 하는 원리입니다. 그래서 점화 플러그 없이도 스스로 연료가 타는것입니다.

Answer 2

디젤엔진의 핵심은 불꽃이 아니라 공기를 아주 강하게 압축해 높은 온도를 만들어 내는데 있습니다.

디젤엔진은 공기를 강하게 압축하면 온도가 500도 이상까지 올라가고, 이 상태에서 디젤 연료를 분사하면 높은 열 때문에 자연스럽게 점화가 되게 됩니다. 가솔린엔진은 압축만으로는 점화가 되지 않기 때문에 점화플러그의 불꽃이 필요합니다.

이런 방식 덕분에 디젤엔진은 연료 효율이 좋고 큰 힘이 필요한 경우에 쓰입니다. 대표적으로 트럭, 버스, 건설기계들이 디젤 엔진을 쓰는 것이 이러한 이유입니다.

Answer 3

안녕하세요. 감병주 전문가입니다.

디젤엔진의 점화와 폭발원리가 궁금하신가 보군요. 디젤엔진은 공기만 먼저 강하게 압축해 온도를 매우 높인 뒤 그 상태에서 디젤 연료를 분사해 자연 발화시키는 방식을 사용합니다. 공기 압축 과정에서 온도가 약 500~700도까지 올라가기 때문에 분사된 연료가 점화플러그 없이도 스스로 불이 붙습니다. 이것을 압축착화라고 합니다.