실린더

1. 영어 단어

2. 공학적 의미의 실린더

2.1. 내연기관에서의 실린더

• 실린더의 수와 출력
  가솔린, 디젤 등의 내연기관에서의 실린더 갯수는 출력, 토크와 관계가 있는데, 일반적으로 같은 배기량에서 실린더 수가 많아지면 많아질수록 최고 출력은 올라가고 저속 토크가 떨어진다. 일반적으로 실린더의 수가 적으면 실린더 하나의 내용적이 커지면서 연비가 좋아지지만, 불꽃의 전파속도가 피스톤의 사이클을 따라가지 못하는 시점이 짧아져 엔진의 회전수를 올리는 데 한계가 온다. 반대로 실린더의 수가 많으면 한 사이클에 많은 연료를 안정적으로 태울 수 있어 출력이 좋아지는 대신 열효율이 떨어져 연비가 떨어진다.
• 보어, 스트로크
  실린더 내부의 직경을 보어, 피스톤의 운동 간격을 스트로크(라고 하는데, 이 스트로크가 짧으면 짧을수록 고회전 엔진으로 만들 수 있다. 다만 같은 배기량에서 스트로크를 줄이면 보어가 커지므로, 기통을 나누는 것이다. 보어와 스트로크가 1:1 비율에 가까우면 스퀘어 엔진이고, 이보다 스트로크가 길면 롱 스트로크, 짧으면 숏 스트로크이다. 롱 스트로크가 될수록 토크와 연비가 증가하며, 회전수가 떨어지고, 숏스트로크일수록 출력과 회전수가 올라가고, 토크와 연비가 떨어진다. 보통 승용차나 상용차는 롱 스트로크/스퀘어 엔진이고, 모터사이클 등 작은 엔진에서 출력을 짜내는 엔진은 숏 스트로크이다. 이전에는 오래된 엔진의 실린더 내벽을 깎고 다듬어 작동성과 출력을 향상시키는 정비도 많이 했지만 최근에는 작업 인건비도 늘어나고, 엔진 실린더의 내벽 자체가 얇아져 이렇게 가공하면 내구성이 떨어지기 때문에 찾아보기 힘든 작업이 되었다.
  스트로크의 경우는 크랭크암의 길이를 늘리면 늘어나고 길이를 줄이면 줄어든다. 물론 한계는 있다.
• 압축비
  위의 스트로크와 관계가 있는데, 스트로크의 하한점과 상한점에서의 실린더 내용적의 비율이다. 일반적인 가솔린 엔진은 압축비가 9~11:1 정도인데, 이는 쉽게 표현하면 압축이 끝나 점화 직전일 때 기체의 부피가 1이라면 연소 후 팽창으로 실린더가 끝까지 내려갔을 때의 부피는 9~11이 된다는 뜻이다. 압축비 높을수록 연소 효율과 출력도 높아지지만 일정 이상 압축되면 혼합기 자체의 온도가 올라가면서 점화되는 것이 아니라 폭발하게 된다. 이러한 현상을 노킹이라 부르며, 고압축비 고출력 가솔린 엔진은 이 노킹을 막기 위해 옥탄가가 높은 고급휘발유를 사용한다. 디젤 엔진은 최대한으로 압축시켜서 불이 붙게 만드는 압축착화 방식으로 작동하는 엔진이기 때문에 압축비가 굉장히 높아 15~22:1 정도가 된다.
  보통 크랭크 축을 엔진 헤드에 가깝게 올리면 압축비가 올라가고, 내리면 압축비가 내려간다.

2.2. 유압 실린더

3. 자연과학에서의 실린더