자동차공학과, 자동차정비기능사 등 내연기관 필수과목 자동차기관 요점 29. 가솔린 기관의 연료

29. 가솔린 기관의 연료

가솔린은 석유계 원유에서 정제한 탄소(carbon)와 수소(hydrogen)로 구성된 탄화수소 계열의 유기화합물 혼합체이다.

가. 가솔린의 물리적 성질
① 비중 : 0.74~0.76
② 저위 발열량 : 11,000kcal/㎏f
③ 옥탄가 : 90~95
④ 인화점 : －40℃ 이하
⑤ 자연 발화점 : 대기 압력 하에서 300~500℃

① 비중 : 단위 체적의 연료의 무게와 4℃인 같은 체적의 물의 무게와의 비율을 말한다. ② 인화점 : 일정한 용기 속에 연료를 넣고 가열하면 증기가 발생하여 공기와 혼합되며 이때 혼 합기가 가연한계 이내면 불꽃에 의하여 쉽게 인화되는 최저 온도이다. ③ 착화점(발화점) : 연료의 온도가 상승하여 외부에서 불꽃을 가까이 하지 않아도 자연히 발화 하는 최저 온도이다. ④ 발열량 : 단위 질량의 연료가 완전히 연소되었을 때 발생하는 열량이며, 열량계 속에서 단위 질량의 연료를 연소시켰을 때 발생하는 열량을 고위 발열량이라 하고, 연소에 의해 발생한 수분의 증발열을 뺀 열량을 저위 발열량이라 한다. 일반적으로 기체나 액체의 발열량은 저 위 발열량으로 나타낸다.

나. 가솔린의 조성
가솔린은 석유원유에서 정제하여 생성되며 파라핀계, 올레핀계, 나프텐계, 아로매틱
계 등 많은 탄화수소 분자의 혼합물이다.

(1) 파라핀계(paraffin)
파라핀계는 CnH2n+2의 사슬모양의 포화 탄화수소로써 메탄(methane), 에탄(ethane),
프로판(propane) 등이 있다. 화학적으로 안정하고 연소성이 좋으며 옥탄가는 낮고 세탄
가는 높고 수소함량이 높아 비중이 낮다.

(2) 나프텐계(naphthene)
나프텐계는 CnH2n의 고리 모양의 포화 탄화수소로써 사이클로펜텐(cyclopentane),
사이클로 헥산(cyclohexane) 등이 있다. 화학적으로 안정하고 연소성이 양호하여 옥탄
가는 높고 세탄가는 낮다.

(3) 올레핀계(olefin)
올레핀계는 CnH2n의 사슬모양의 불포화 탄화수소로써 에틸렌(ethylene), 프로필렌
(propylene), 뷰텐(butene) 등이 있다. 화학적으로 극히 불안정하며 화학적 반응이 크
므로 석유화학의 원료로 사용된다.

(4) 아로매틱계(aromatic)
아로매틱계는 CnH2n-6의 방향족으로 고리 모양의 불포화 탄화수소로써 벤젠(benzene), 톨루엔(toluene), 자이렌(xylene) 등이 있다. 탄소함량이 높아 연소성이 좋지 않
으며 옥탄가는 높고 세탄가는 낮다.

다. 가솔린의 구비조건
① 체적 및 무게가 적고 발열량이 클 것
② 연소 후 유해 화합물을 남기지 말 것
③ 옥탄가가 높을 것
④ 온도에 관계없이 유동성이 좋을 것
⑤ 연소속도가 빠를 것