내연기관에서 크랭크축을 회전시키는 힘이 일시적으로 증가하거나 감소하여도 계속 일정한 속도로 회전하려는 성질을 가진 장치는?
전문분야의 해당과목- ①Cylinder head
- ②Flywheel
- ③Main bearing
- ④Piston pin
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정답 ② — 플라이휠은 큰 회전 관성모멘트를 통해 폭발 행정에서 얻은 잉여 회전 에너지를 저장했다가 다른 행정에 방출함으로써, 토크 변동에도 크랭크축이 균일한 속도로 회전하도록 돕는 장치입니다.
선지별 오답 이유
- ① 실린더 헤드는 실린더 블록 상부에 결합되어 연소실을 형성하고 흡·배기 밸브 및 연료 분사장치 등이 장착되는 고정 구조물로, 회전 관성을 유지하는 장치가 아닙니다.
- ② 플라이휠은 질량이 큰 원판 형태로 제작되어 회전 관성모멘트가 크기 때문에, 기관의 회전력 변동이나 부하 변화에도 불구하고 관성력에 의해 회전 속도를 일정하게 유지해 줍니다.
- ③ 메인 베어링은 크랭크축의 메인 저널 부위를 실린더 블록에 회전 가능하도록 지지하고 마찰을 감소시키는 부품이며 회전 속도를 일정하게 제어하지는 않습니다.
- ④ 피스톤 핀은 피스톤과 커넥팅 로드의 소단을 연결하여 피스톤의 왕복 직선 운동력을 전달하는 부품으로 회전 관성을 축적하는 기능과 무관합니다.
관련 개념
내연기관은 흡입·압축·폭발·배기 행정 중 폭발 행정에서만 출력이 발생하므로 크랭크축에 전달되는 회전 토크가 주기적으로 급변합니다.
이러한 주기적 토크 불균일로 인한 회전 속도의 급격한 맥동을 완화하기 위해 크랭크축 끝단에 큰 관성모멘트를 갖는 플라이휠을 설치합니다.
플라이휠은 토크가 잉여일 때 운동에너지를 흡수·저장하고 출력이 없는 행정에서는 이를 방출함으로써 크랭크축의 각속도 변동률을 억제하고 기관 운전을 원활하게 합니다.
이러한 주기적 토크 불균일로 인한 회전 속도의 급격한 맥동을 완화하기 위해 크랭크축 끝단에 큰 관성모멘트를 갖는 플라이휠을 설치합니다.
플라이휠은 토크가 잉여일 때 운동에너지를 흡수·저장하고 출력이 없는 행정에서는 이를 방출함으로써 크랭크축의 각속도 변동률을 억제하고 기관 운전을 원활하게 합니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과