지게차 자격증과정 본격 시작


그저께 배운 내용인데 이제야 정리를 한다. 왜 이렇게도 여유가 없는지...

어제 교재 첫 장을 넘겨 본격적인 교육이 시작되었는데 배울 내용이 생소할 수밖에 없는데 어찌된게 친근감은 들었다. 고등학교를 공업계 졸업은 했지만 건설장비와는 전혀 무관한 선반을 전공했으니 배우는 내용이 비슷한 것조차 없다. 교재 페이지 마다 알아들을 수 없는 용어들만 즐비하다. 20년 전 쯤 운전면허 딴다고 공부했던 자동차 관련 설명이 희미하게나마 기억에 남아있어 그나마 교재의 그림들이 안면 있는 정도다.

20년은 신문사에서 글만 파먹고 살다가 40대 중반을 훌쩍 넘은 나이에 새로운 일을 찾아 밥벌이 해보려니 여간 머리 아픈 게 아니다. 그런데 그거 재미있다. 지금까지 해보지 않던 일에 도전해보는 것. 나는 앞으로도 그렇게 살 거다. 계속 새로운 일을 찾고, 새로운 삶을 찾아서 살다가 그렇게 죽는 게 얼마나 지구 생물다운 삶이랴. 한마디로 멋지잖아.

각설. 수업을 하면서 처음 만난 내용이 기계 기관 중에서도 열기관에 관한 것이다. 열기관이란 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 것을 말한다. 이는 외연기관과 내연기관으로 나뉘는데 외연기관은 옛날 증기기관차에서 사용하던 것으로 물탱크의 증기를 이용해 피스톤을 움직여 차가 가도록 한 것이다. 요즘엔 대부분 내연기관을 사용한다. 가솔린 엔진이나 디젤엔진 등 자동차나 건설기계에 사용하는 엔진들이 다 내연기관이다.

이런 기관은 2행정 기관과 4행정 기관으로 나뉘는데 2행정 기관은 오토바이나 예초기 등에 사용되는 것으로 실린더 속에 있는 피스톤이 한바퀴 돌때 연료를 흡입, 압축, 폭발, 배기 등 4개 과정을 처리하는 것이며 4행정 기관은 피스톤이 두 번 왔다갔다 하는 동안 4개 과정을 마치는 것을 말한다. 기계의 엔진은 이 4개의 과정을 계속해서 반복하는데 피스톤이 초당 12미터를 가는 것이니 눈에 보이지 않을 정도다.

그 짧은 순간에 실린더에선 흡기밸브를 열어 연료를 실린더 안으로 빨아당겼다가 피스톤으로 압축을 해 가스의 압력이 최대한 높아졌을 때 폭발이 일어나게 해서 다시 피스톤을 밀어내고 떠 피스톤이 실린더 공간을 압축하면서 배기가스를 빼내면 한 사이클이 끝난다. 설명은 이렇게 길지만 이것이 일어나는 순간은 1000분의 4초다. 대단한 기술이다. 늘 자동차를 몰고 다니면서도 이러한 사실을 알게되니 어째... 내차가 존경스러워지기까지 한다. 16년된 낡은 엑센트이지만...

 피스톤이 실린더 내에서 움직일 수 있는 거리를 행정이라고 한다. 최고 높은 곳을 상사점, 낮은 곳을 하사점이라고 하는데 아래위를 갔다오는데 크랭크는 180도 회전을 한다. 2행정 사이클은 압축과 흡입, 연소와 배기를 거의 동시에 이루어지게 하는데 4행정 시스템보다 연료손실이 많다고 한다. 대신 회전력의 변동이 적어 실린더 수가 적어도 회전이 원활한 장점이 있다.

 밸브의 배열에 따라서 I헤드형, L헤드형, F헤드형, T헤드형으로 나뉜다. I헤드형을 오버헤드형이라고 하는데 가장 많이 쓰인다. 그런데 '디플렉트'란 놈은 굉장히 헷갈리는 놈이다. 좋은 건지 나쁜 건지 알 수 없다. 교재 앞쪽에선 2행정 사이클 기관에서 가스의흐름을 바꾸기 위하여 피스톤 헤등 설치한 돌출부라고 설명되어 좋다는 의미인 것 같은데, 뒤쪽으로 가면 디플렉트에 열이 가해져 실린더에 무리를 주게 되고 실린더 헤드의 구비조건에서도 '가열되기 쉬운 돌출부가 없어야 한다'고 되어 있다. 어쩌라고?

 실린더 헤드 가스킷. 실린더와 헤드 사이에 냉각수 유출 방지, 그리고 가스나 연료가 섞이거나 새지 않도록 끼워놓은 납작한 부품이다. 이것 하나에 승용차의 경우 7만원 한다고? 별 것 아닌 것 같은데 꽤 비싸네. 가스킷은 보통 동판이나 강판에 석면을 싸서 만든다. 이 재료의 특징은 복원력이란다. 탄성이 좋아야 실린터 내 피스톤이 쿵쾅거려도 원상태를 유지할 수 있다는 것이다.

 다음은 연소실. 구비조건은 첫째, 화염전파에 필요한 시간을 최소로 짧게 할것(4/1000초). 둘째, 가열되기 쉬운 돌출부를 두지 말 것. 셋째, 압축행정 끝에 와류를 일으키게 할 것. 넷째, 연소실 내의 표면적은 최소가 될 것. 다섯째, 밸브 면적을 크게하여 흡배기 작용을 원활히 할 것. 이렇게 다섯 가지인데 상충하는 내용이 있어 헷갈린다. 즉, 와류를 일으키려면 돌출부가 있어야 하는데 두번째에서 돌출부를 두지 말라고 하고, 밸브 면적을 크게 하려면 연소실 내의 표면적이 커야 하는데 네번째에서 표면적을 최소가 되게 하라니...

 연소실의 종류엔 반구형, 쐐기형, 지붕형, 욕조형이 있다. 압축비라는 게 있는데 이것은 피스톤이 하사점에 있을 때의 총체적 부피와 상사점에 있을 때의 실린더 체적, 즉 전체체적과 연소실 체적의 비율이다. 또 실린더 헤더는 토크렌치로 조아야 하며 안쪽에서부터 밖으로 조아나간다. 토크렌치로 조으는 이유는 똑같은 힘으로 조아야 실린더 헤더가 힘을 골고루 받아 변형이 생기지 않기 때문이다. 풀때는 순서 상관없이 풀어도 된단다. 그런데 책에선 밖에서부터 풀어라고 적혀있다.

 헤드가스킷이 불량일 때엔 압축압력이 저하해서 오일과 냉각수가 섞여 라디에이터에 기름이 뜨거나 엔진오일에 물이 들어가 엔진이 상하게 될 수 있다. 그리고 참 많이 헷갈린 부분인데 '헤드를 연삭하면 압축비가 높아진다'는 내용이다. 실린더 헤드를 깎으면 연소실의 부피가 늘어나 압축비가 떨어지는데 책에선 압축비가 올라가 열효율이 좋아진다고 했다. 하지만 실린더 헤드를 깎는다면 연소실 부피가 늘어나 압축비가 떨어질 텐데... 복습을 하면서 깨우쳤다. 가스킷 헤드를 깎는 것이므로 연소실의 부피는 줄어든다는 것을... 하지만 강사는 제대로 설명을 해주지 않아 답답하긴 했다.

 다음은 실린더 블록에 대해 정리하겠다.