증기 잠금

Vapor lock

증기 잠금은 가솔린 연료 내연기관의 연료 공급 시스템에 있는 동안 액체 연료가 기체로 바뀌면서 발생하는 문제입니다.이로 인해 연료 펌프의 작동이 중단되어 카뷰레터 또는 연료 분사 시스템에 공급 압력이 손실되어 일시적인 동력 손실 또는 완전한 멈춤 현상이 발생합니다.이 상태에서 엔진을 재시동하는 것은 [1]어려울 수 있습니다.

연료는 엔진, 국지적 기후 또는 고도에서 낮은 비등점으로 인해 증발할 수 있습니다.엔진 시동을 개선하기 위해 겨울에 점도가 낮은(및 비등 임계값이 낮은) 연료를 사용하는 지역에서는 여름 동안 특수 연료를 계속 사용하면 증기 잠금이 더 쉽게 발생할 수 있습니다.

원인과 발생률

증기 잠금은 엔진실에 위치하여 카뷰레터에 공급하는 엔진에 의해 구동되는 저압 기계식 연료 펌프를 포함하는 구형 가솔린 연료 시스템에서 훨씬 더 흔했습니다.이러한 펌프는 일반적으로 연료 탱크보다 높은 위치에 위치하여 엔진에 의해 직접 가열되고 기화기 내부의 플로트 볼에 직접 연료를 공급했습니다.연료는 공급 라인에서 부압(게이지 압력)으로 흡입되어 탱크와 펌프 사이에서 증기 잠금이 발생할 위험이 높아졌습니다.연료 펌프에 증기 잠금 장치가 흡입되면 연료 압력이 카뷰레터의 플로트 챔버가 부분적으로 또는 완전히 배출될 때까지 교란되어 엔진에 연료가 고갈될 수 있습니다.플로트 챔버로의 연료 공급이 일시적으로 중단되는 것조차 이상적이지 않습니다. 대부분의 카뷰레터는 플로트 볼에서 일정한 수준의 연료로 작동하도록 설계되어 있으며, 이 레벨을 낮추면 엔진으로 공급되는 연료 대 공기 혼합물이 감소합니다.

카뷰레터 유닛은 플로트 챔버로 공급되는 연료 증기를 효과적으로 처리하지 못할 수 있습니다.대부분의 설계에는 플로트 보울의 상단과 카뷰레터 또는 외부 공기의 흡입구를 연결하는 압력 균형 덕트가 포함되어 있습니다.펌프가 증기 잠금을 효과적으로 처리할 수 있더라도 플로트 볼에 유입되는 연료 증기를 배출해야 한다.이 작업을 흡기 시스템을 통해 수행할 경우 혼합물이 실질적으로 농축되어 혼합물 제어 및 오염 문제가 발생합니다.외부로 배출하면 탄화수소가 직접 오염되고 연료 효율이 떨어지며 연료 냄새 문제가 발생할 수 있습니다.이러한 이유로 일부 연료 공급 시스템에서는 연료 증기가 연료 탱크로 돌아가 액상으로 응축되거나 연료 증기가 흡수되는 활성 카본 충전 캐니스터를 사용합니다.이는 일반적으로 플로트 볼이 아닌 엔진 근처의 연료 라인에서 연료 증기를 제거함으로써 구현됩니다.이러한 시스템은 또한 과도한 연료 압력을 펌프에서 탱크로 다시 돌릴 수 있습니다.

대부분의 최신 엔진에는 연료 분사가 장착되어 있으며 연료 탱크에 전기식 잠수식 연료 펌프가 있습니다.연료 펌프를 탱크 내부로 이동하면 전체 연료 공급 시스템이 양압 상태에 있고 연료 펌프가 엔진실에 있을 때보다 더 차갑게 작동하므로 증기 잠금을 방지하는 데 도움이 됩니다.이것이 현대 연료 시스템에서 증기 잠금이 드문 주된 이유입니다.같은 이유로 일부 카뷰레드 엔진은 연료 탱크 근처에 전기 연료 펌프가 장착되어 있습니다.

증기 잠금 장치는 후두부 아래 온도가 상승하는 경향이 있기 때문에 차량이 정체 중일 때 발생할 가능성이 더 높습니다.고온 상태에서 엔진이 정지하고 차량이 짧은 시간 동안 주차된 경우에도 증기 잠금이 발생할 수 있습니다.엔진 근처의 라인에서 연료가 움직이지 않으므로 충분히 가열되어 증기 잠금이 형성될 수 있습니다.이 문제는 더운 날씨나 높은 고도에서 발생할 가능성이 높습니다.

중력 공급 연료 시스템은 증기 잠김의 영향을 받지 않습니다.상기 중 대부분은 중력 공급 시스템에도 동일하게 적용됩니다.연료 라인에서 증기가 형성되면 밀도가 낮아져 연료 중량에 의해 발생하는 압력이 감소합니다.이 압력은 보통 연료를 탱크에서 카뷰레터로 이동시키므로, 연료가 플로트 볼과 환기구로 강제적으로 유입되거나 증기가 냉각되었다가 다시 응축되도록 함으로써 증기가 제거될 때까지 연료 공급이 중단됩니다.

증기 잠금이 항공기 강제 착륙의 원인이 되어 왔다.그래서 항공연료가 자동차용 가솔린(가솔린)[citation needed]보다 훨씬 낮은 증기압으로 제조된다.또한 항공기는 고도를 빠르게 변경할 수 있는 능력과 관련 주변 압력 때문에 훨씬 더 취약하다.액체는 압력이 낮은 환경에서 낮은 온도에서 끓습니다.

모터스포츠

증기 잠금은 자동차 경주에서 흔히 볼 수 있는 일이었는데, 그 이유는 자동차가 전통적으로 가솔린과 카뷰레터를 사용했기 때문이다.2012년 NASCAR이 인가한 사건에 대한 연료 분사 요건이 도입됨에 따라 증기 잠금이 크게 제거되었다.

증기 잠금 장치는 연료 분사 및 알코올 연료(에탄올 또는 메탄올)를 사용하여 가솔린보다 증기 압력이 낮기 때문에 포뮬러 원 및 IndyCar 레이싱과 같은 다른 모터스포츠에서도 흔하지 않습니다.그러나 2022년 바레인 그랑프리에서 레드불 레이싱 더블은 연료 [2]시스템의 비정상적으로 높은 온도 때문에 증기 잠금으로 인한 것이기 때문에 완전히 일어날 가능성은 없다.

기타 연료와의 발생률

연료의 휘발성이 높을수록 증기 잠금이 발생할 가능성이 높아집니다.역사적으로 휘발유는 지금보다 휘발성이 더 높은 증류액이었고 증기가 잠기기 쉬웠습니다.반대로, 디젤 연료는 가솔린보다 휘발성이 훨씬 낮기 때문에 디젤 엔진이 증기 잠김 현상을 겪는 일이 거의 없습니다.그러나 표준 디젤 연료 분사 펌프는 압축 불가능한 연료에 의존하기 때문에 디젤 엔진 연료 시스템은 연료 라인의 공기 잠김에 훨씬 더 취약합니다.에어 록은 연료 공급 라인으로 공기가 누출되거나 탱크에서 공기가 유입되어 발생합니다.에어 록은 스타터 모터를 사용하여 엔진을 잠시 뒤집거나 연료 시스템을 블리딩하여 제거할 수 있습니다.

최신 디젤 분사 시스템에는 자체 블리딩 전기 펌프가 있어 에어 잠금 문제를 해결합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Taylor, Charles Fayette (1985). The Internal-combustion Engine in Theory and Practice: Combustion, fuels, materials, design. M.I.T. Press. p. 140-142. ISBN 9780262700276.
  2. ^ "Nach Doppelausfall: Red Bull hat Fehler gefunden". 23 March 2022.