디젤엔진

요약 경유 또는 중유를 연료로 압축·연소에 따라 작동하는 왕복운동형 내연기관.

4행정 사이클식 디젤기관의 원리도

디젤기관·압축점화기관이라고도 한다. 먼저 실린더 안에 공기를 흡입·압축해서 고온·고압으로 한다. 여기에 액체연료를 분사하여 자연발화시킨 다음 피스톤을 작동시킴으로써 동력을 얻는 내연기관이다. 디젤엔진은 1893년 독일의 기술자 R.디젤이 처음 만들었다. 디젤의 연료는 처음 중유(重油)를 사용했으나, 회전수 증가 등 그 개량이 진전됨에 따라서, 착화성(着火性)이 양호한 경유(輕油)를 사용하게 되었다. 오늘날에는 분당 4,000회전 이상에 이르는 것도 있다. 개발 초기에는 육상용(陸上用)뿐이었으나, 1930년 이후 선박·자동차·철도 따위의 동력원으로서 쓰이게 되었다. 열효율(熱效率)도 좋아서 현재는 50% 정도의 것이 주로 쓰인다.

최초의 디젤엔진은 1922년 독일에서 만들어졌는데, 자동차에 사용할 수 있을 만큼 가볍고 작다. 그래서 이전의 낮은 출력 때문에 디젤엔진이 응용될 수 없었던 많은 분야에 사용되었다. 고속 디젤엔진은 디젤이 개발했던 저속 연소행정방식이 아니다. 연료는 압축행정이 거의 끝날 때 실린더에 분사되고, 피스톤이 사점(死點) 근처에 있는 동안 압력이 갑자기 상승하면서 급속히 연소된다. 초기 디젤엔진의 압축점화와 연료분사만이 현재의 고속 디젤엔진에 남아 있다.

1940년대 중반 이후의 디젤엔진은 주로 시간당 마력당 비교적 낮은 소비비로 저급연료를 사용할 수 있다. 그래서 전세계적으로 약 5,000마력의 장치에 사용되는 주요 산업의 동력원이 되었다. 이때 낮은 연료소비는 높은 압축비에 주로 기인한다. 여기서 디젤엔진은 연료분사방식과 연소과정의 특성 때문에 비교적 비정제된 연료를 사용할 수 있다. 이렇게 디젤엔진은 저급연료도 사용이 가능하므로 연료비가 적게 드는 장점이 있다. 반면, 마력당 중량, 초기비용, 대기오염물질과 냄새의 방출, 작동소음이나 진동 등이 크다는 단점이 있다.