내연기관 공학은 자동차 공학을 시작하는 최초의 기본적인 학문이며 자동차 역사의 대표적인 공학이며 자동차의 심장을 다루는 중요한 학문임에 틀림없다. 하지만 대부분의 내연기관공학이 학술적인 분야에 치중되면서 자동차에 입문하려는 수많은 공학도들이 자동차에 대한 막연한 어려움과 두려움을 갖고 시작하는 것이 현실이다. 이 책은 이러한 학술적 접근보다는 내연기관의 구조적, 메커니즘적 접근과 더불어 필요한 분야에 따라서는 간략한 학술적 접근을 시도하여 자동차를 처음 시작하는 공학도나 일반인들도 쉽게 이해할 수 있도록 엮었다. 본서의 주요내용은 내연기관의 역사와 기본적인 열역학적 해석과 연소공학, 그리고 자동차의 기본구조와 성능에서부터 최근에 개발된 신 메커니즘에 이르기까지 다양하게 구성하여 본서를 통해 내연기관의 전반적인 골격은 물론 자동차기관을 전반적으로 이해하는데 주력할 수 있도록 했다. 본서의 주요 세부 내용은 다음과 같다. chapter 01. 내연기관 개론 chapter 02. 내연기관의 사이클과 성능 chapter 03. 내연기관의 연료와 연소 chapter 04. 가솔린기관 chapter 05. 디젤기관 chapter 06. 배출가스 제어장치 chapter 07. LP가스 기관 chapter 08. 특수기관과 특수장치 그리고 각 chapter 별로 연습문제를 통해 종합정리 하도록 하였다.

CHAPTER 01 내연기관 개론 1. 내연기관의 정의 2. 내연기관의 역사 3. 내연기관의 원리와 분류 3.1. 내연기관의 작동원리 3.1.1. 왕복형 내연기관 3.1.2. 가스터빈 3.1.3. 로터리기관 3.1.4. 스털링기관 3.1.5. 분사 추진기관 3.2. 내연기관의 분류 3.2.1. 기계학적 사이클에 의한 분류 3.2.2. 점화방식에 의한 분류 3.2.3. 냉각방식에 의한 분류 3.2.4. 실린더 수에 의한 분류 3.2.5. 실린더 배열에 의한 분류 3.2.6. 밸브 배열 및 구동방식에 의한 분류 3.2.7. 실린더 행정 및 내경에 의한 분류 3.2.8. 흡ㆍ배기방법에 의한 분류 3.2.9. 사용연료에 의한 분류 4. 내연기관의 작동 4.1. 4행정 사이클 기관 4.1.1. 흡입행정 4.1.2. 압축행정 4.1.3. 폭발행정(동력행정) 4.1.4. 배기행정 4.2. 2행정 사이클 기관의 작동 4.2.1. 상승행정 4.2.2. 하강행정 4.2.3. 소기작용 4.2.4. 디젤기관의 소기 4.3. 밸브 개폐시기 4.3.1. 가솔린기관의 밸브 개폐시기선도 4.3.2. 디젤기관의 밸브 개폐시기선도 4.3.3. 2행정 사이클 기관 밸브 개폐시기선도 4.4. 2행정과 4행정기관의 비교 4.4.1. 4행정 사이클 기관의 장ㆍ단점 4.4.2. 2행정 사이클 기관의 장ㆍ단점 4.5. 디젤기관 4.5.1. 디젤기관의 작동 4.5.2. 디젤기관의 구조 4.5.3. 디젤기관과 가솔린기관의 장ㆍ단점 ▣ 연습문제 60 CHAPTER 02 내연기관의 사이클과 성능 1. 내연기관의 열역학적 사이클 1.1. 카르노 사이클 1.2. 내연기관의 표준 사이클 1.2.1. 오토 사이클(동적 사이클) 1.2.2. 디젤 사이클(등압 사이클) 1.2.3. 사바테 사이클(복합 사이클) 1.3. 실제의 사이클 2. 내연기관의 성능 2.1. 실린더 체적과 압축비 2.1.1. 실린더 체적 2.1.2. 압축비 2.2. 평균 유효압력과 마력 2.2.1. 평균 유효압력 2.2.2. 마력(HP) 2.3. 내연기관의 효율 2.3.1. 정미효율 2.3.2. 기계효율 2.3.3. 체적효율 2.4. 기관의 성능곡선 2.4.1. 연료 소비율 2.4.2. 기관 토크 3. 내연기관용 동력계 3.1. 흡수 동력계 3.1.1. 마찰 동력계 3.1.2. 수동력계 3.1.3. 전기 동력계 3.2. 와전류 동력계 3.3. 팬 저항 동력계 3.4. 나사 동력계 ▣ 연습문제 CHAPTER 03 내연기관의 연료와 연소 1. 연료의 개요 1.1. 원유의 구성과 정유공정 1.1.1. 원유의 구성성분 1.1.2. 정유공정의 개요 1.2. 연료의 분류 1.2.1. 고체연료 1.2.2. 액체연료 1.2.3. 기체연료 1.3. 가솔린의 조성과 증류곡선 1.3.1. 가솔린의 성분 1.3.2. 가솔린의 물리적 성질 1.3.3. 옥탄가 1.4. 디젤의 조성 1.4.1. 디젤연료의 구비조건 1.4.2. 디젤연료의 물리적 성질 1.4.3. 세탄가 1.5. LP가스의 조성 1.5.1. LP의 종류 1.5.2. 연소와 공기량 1.5.3. LPG 연료의 장점 1.5.4. LPG 연료의 단점 2. 연소의 연소이론 2.1. 불완전연소 2.1.1. 열해리 2.1.2. 중간 생성물 발생 2.2. 연소이론 2.2.1. 탄소의 연소 2.2.2. 수소의 연소 2.2.3. 황의 연소 2.2.4. 탄화수소의 연소 2.2.5. 일산화탄소의 연소 2.3. 발열량 2.3.1. 고위 발열량 2.3.2. 저위 발열량 2.3.3. 듈롱의 식 2.4. 이론공연비 산출 2.4.1. 탄소의 산화반응 2.4.2. 수소의 산화반응 2.4.3. 황의 산화반응 2.5. 공연비 및 공기과잉률 3. 연료의 성질 3.1. 발화성(착화성) 3.2. 인화성 3.3. 휘발성 3.3.1. 리드 증기압력 3.3.2. 기체/액체비율 4. 가솔린기관의 연소 4.1. 연소과정 4.2. 가솔린 노크 4.2.1. 노킹의 발생원인 4.2.2. 노킹의 영향 4.2.3. 노킹방지법 4.2.4. 안티 노크제 4.3. 표면착화 4.3.1. 고열면 착화 4.3.2. 퇴적물 착화 5. 디젤기관의 연소 5.1. 연소과정 5.1.1. 착화 지연기간 5.1.2. 화염 전파기간 5.1.3. 직접 연소기간 5.1.4. 후기 연소기간 5.2. 연료분무의 구비조건 5.2.1. 부화 5.2.2. 분포 5.2.3. 관통력 5.3. 연료액적 확산과 연소 5.3.1. 연료액적의 확산 5.3.2. 연료액적의 소멸 5.3.3. 연료액적의 연소 5.4. 착화지연에 미치는 영향 5.4.1. 압축비, 흡입 공기온도 및 실린더벽의 온도 5.4.2. 흡입 공기압력 5.4.3. 연료분사시기 5.4.4. 기관 회전속도 5.5. 연료의 착화성 5.5.1. 세탄가 5.5.2. 디젤지수 5.5.3. 임계 압축비 5.5.4. 연소촉진제 5.5.5. 디젤연소에 필요한 공기량 5.6. 디젤노크 5.6.1. 디젤기관 노크 방지법 5.6.2. 디젤기관과 가솔린기관의 노크 비교 ▣ 연습문제 CHAPTER 04 가솔린기관 1. 기관본체의 구조와 작용 1.1. 기관본체와 부속장치 1.2. 실린더블록 1.2.1. 실린더 라이너 1.2.2. 실린더블록과 라이너의 재질 1.3. 실린더헤드 1.3.1. 실린더헤드의 재료 1.3.2. 실린더헤드 개스킷 1.4. 밸브와 밸브개폐기구 1.4.1. 밸브 1.4.2. 밸브개폐기구 1.4.3. 캠축 1.4.4. 밸브 리프터(태핏) 1.4.5. 밸브간극 1.5. 연소실 1.5.1. 연소실의 구비조건 1.5.2. 연소실의 형상에 따른 분류 1.6. 피스톤 어셈블리와 커넥팅로드 1.6.1. 피스톤 어셈블리의 구조 1.6.2. 피스톤의 구비조건 1.6.3. 피스톤헤드 형상 1.6.4. 특수 피스톤 1.6.5. 피스톤행정 및 평균속도 1.6.6. 피스톤 링 1.6.7. 피스톤 핀 1.6.8. 커넥팅로드 1.7. 크랭크축과 플라이휠 1.7.1. 크랭크축의 구조 1.7.2. 크랭크축 배치와 점화순서 1.7.3. 크랭크축 메탈 베어링 1.7.4. 크랭크축용 리테이너 1.7.5. 토셔널 댐퍼 1.7.6. 플라이휠 1.8. 밸런스 축 1.8.1. 소음진동 성능 1.8.2. 실제 기관에 걸리는 가진력 1.8.3. 소음 1.9. 흡ㆍ배기장치 1.9.1. 흡ㆍ배기관의 관성효과 1.9.2. 흡기다기관 1.9.3. 공기청정기 1.9.4. 배기장치 1.9.5. 소음기 1.10. 윤활장치 1.10.1. 윤활장치의 구성 1.10.2. 윤활이론 1.10.3. 윤활유의 조건 1.11. 냉각장치 1.11.1. 수냉식 냉각장치 1.11.2. 공랭식 냉각장치 1.11.3. 액체 냉각식 냉각장치 1.11.4. 증발 냉각장치 2. 전자제어 연료분사장치 2.1. 전자제어 가솔린 분사장치의 분류 2.1.1. 분사방식에 따른 분류 2.1.2. 흡입 공기량의 측정방식에 따른 분류 2.2. 가솔린 연료분사장치의 구성 2.2.1. 연료제어장치 2.2.2. 컴퓨터 제어장치 ▣ 연습문제 CHAPTER 05 디젤기관 1. 디젤기관의 개요 2. 디젤기관의 연료실 2.1. 연소실의 역할 2.2. 연소실 형식 2.2.1. 직접분사식 2.2.2. 부실식 2.2.3. 특수 연소실 2.3. 연소실의 재료 3. 기계식 연료 분사장치 3.1. 연료 공급펌프 3.2. 연료 여과기 3.3. 인라인형 연료 분사펌프 3.3.1. 플런저 3.3.2. 딜리버리밸브 3.3.3. 조속기 3.3.4. 연료 분사시기 조절기 3.4. 분사관 3.5. 연료 분사노즐 3.5.1. 개방식 분사노즐 3.5.2. 자동식 분사노즐 3.5.3. 기계식 분사노즐 3.5.4. 노즐의 형성 3.5.5. 예열장치 4. 전자제어식 디젤 연료분사 장치 4.1. 전자제어 적용배경 4.2. 전자제어 디젤엔진 4.3. 디젤 전자제어장치 적용사례 4.3.1. 연료장치의 구성 ▣ 연습문제 CHAPTER 06 배출가스 제어장치 1. 배출가스의 종류와 인체에 미치는 영향 1.1. 배기가스의 종류 1.1.1. 배기가스 1.1.2. 블로바이가스 1.1.3. 연료증발가스 1.2. 배출가스가 인체에 미치는 영향 1.2.1. 일산화탄소 1.2.2. 탄화수소 1.2.3. 질소산화물 1.2.4. 납 산화물 1.2.5. 흑연 2. 가솔린기관의 배기가스대책 2.1. 배출가스의 배출특성 2.1.1. 일산화탄소의 발생 2.1.2. 탄화수소의 발생 2.1.3. NOx의 발생 2.2. 배출가스의 발생 영향 요소 2.2.1. 엔진 온도의 영향 2.2.2. 엔진 가ㆍ감속영향 2.2.3. 행정체적의 영향 2.2.4. 행정/내경비의 영향 2.2.5. 압축비의 영향 2.2.6. 밸브타이밍의 영향 2.2.7. 피스톤 크레비스의 영향 2.2.8. 습도, 기입 및 기온의 영향 2.3. 배출가스 저감장치 2.3.1. 배기가스 재순환장치(EGR) 2.3.2. 블로바이가스 제어장치 2.3.3. 증발가스 제어장치 2.3.4. 3원 촉매장치 3. 디젤기관의 배기가스대책 3.1. 디젤기관의 배기 유해성분 3.1.1. 탄화수소(HC) 3.1.2. 일산화탄소(CO) 3.1.3. 질소산화물(NOx) 3.1.4. 황산화물(SOx) 3.1.5. 입자상 물질(PM) 3.2. 디젤기관의 배출가스 대책 3.2.1. 분사시기의 지연 3.2.2. 분사노즐부의 체적감소 3.2.3. 인터쿨러(inter cooler) 3.2.4. 스월(Swirl)비 제어 3.2.5. 연소실의 개량 3.2.6. 고압 연료 분사펌프 3.2.7. 디젤 배기가스 재연소장치 EGR 3.2.8. 윤활유 소비량 3.3. 디젤기관 외에서의 배기가스처리 3.3.1. 연료의 개량 3.3.2. 후 처리장치의 적용 4. 가솔린과 디젤기관의 배기대책비교 ▣ 연습문제 CHAPTER 07 LP가스 기관 1. LPG 연료장치 1.1. LPG의 특징 1.1.1. 비중 1.1.2. 비중과 용적, 비중과 온도 1.1.3. 비점, 융점 1.1.4. 압력과 온도 1.1.5. 증기 압력 1.1.6. 잠열 1.1.7. 팽창 1.1.8. 발열량 1.1.9. 혼합비(공연비) 1.1.10. 옥탄가 1.2. 내연기관용 LPG의 조건 1.3. LPG기관의 특성 1.3.1. 장점 1.3.2. 단점 1.4. LPG장치의 구성 1.4.1. 봄베 및 특수장치 1.4.2. 솔레노이드밸브 1.4.3. 예열기 1.4.4. 베이퍼라이저 1.4.5. 믹서 2. LPI기관 2.1. LPI 시스템의 구성과 기능 2.1.1. LPI의 연료장치 주요 구성품 ▣ 연습문제 CHAPTER 08 특수기관과 특수장치 1. 과급기관 1.1. 터보차저와 슈퍼차저 1.2. 터보차저 1.2.1. 터보차저의 구조 및 기능 1.2.2. 터보차저의 재료와 구조 1.3. 슈퍼차저 1.3.1. 로터식 슈퍼차저 1.3.2. 리셔룸 슈파차저 1.3.3. 복합 과급방식 1.4. 인터쿨러 1.4.1. 공랭식 1.4.2. 수냉식 1.5. 과급기관의 성능 2. 린번 기관 2.1. 린번용 실린더헤드 2.2. 흡기제어 시스템의 구성 2.2.1. 매니폴드 스로틀밸브(MVT) 2.2.2. 진공 솔레노이드밸브(VSV) 2.2.3. 전영역 산소센서 2.3. 흡기제어 시스템의 작동 2.3.1. 중ㆍ저부하역 2.3.2. 고부하역 2.4. 기관 제어 시스템 2.4.1. 연료분사 압력제어와 센서 2.4.2. 연료분사 출력제어 2.4.3. 각종 희박운전 제어 3. 직접 분사식의 가솔린기관(GDI 기관) 3.1. 구조 및 기능 3.1.1. 연소실의 구조 3.1.2. 오목형 피스톤 3.1.3. 고압 연료 인젝터 3.2. 성층연소와 균질연소 3.2.1. 성층연소 3.2.2. 균질연소 4. 가변밸브 타이밍기관(VVT) 4.1. 구조 및 기능 4.2. 가변밸브 타이밍의 목표 5. 밀러사이클 기관 5.1. 밀러사이클의 특징 5.2. 구조 및 기능 5.2.1. 시스템구성 5.2.2. 구성부품의 구조 및 작동 6. 로터리기관 6.1. 로터리기관의 구조, 기능 6.1.1. 로터리기관의 점화장치 6.1.2. 사이드 실 6.1.3. 로터리기관의 윤활장치 6.1.4. 로터리기관의 냉각장치 6.2. 로터리기관의 작동행정 6.2.1. 흡입행정 6.2.2. 압축행정 6.2.3. 팽창행정 6.2.4. 배기행정 6.3. 로터리기관의 성능 6.3.1. 행정체적 6.3.2. 압축비 6.3.3. 배기량 6.3.4. 기관의 성능 6.4. 층상 급기연소 로터리기관 7. 스털링기관 7.1. 스털링사이클 7.2. 스털링기관의 형식 7.2.1. 2피스톤형 7.2.2. 디스플레이서형 7.2.3. 복동형 7.3. 출력특성 7.4. 스털링기관 이용현황 7.4.1. 자동차 7.4.2. 히트펌프 8. 가스터빈기관 8.1. 가스터빈의 작동원리 8.2. 가스터빈의 각부의 구조 8.2.1. 압축기 8.2.2. 연소기 8.2.3. 터빈 8.3. 가스터빈의 사이클 8.3.1. 기본 사이클 8.3.2. 실제의 사이클 8.4. 항공기용 가스터빈 8.4.1. 터보 샤프트 기관 8.4.2. 터보 프롭기관 8.4.3. 터보 제트기관 8.4.4. 터보 팬기관 9. 로켓기관 ▣ 연습문제 CHAPTER 00 부 록 1. 자동차 공학에 쓰이는 단위 1.1.1. CGS 단위계 1.1.2. 온도의 단위 1.1.3. 압력의 단위 1.1.4. 비체적, 비중량, 밀도 단위 1.1.5. 열량과 비열의 단위 1.1.6. 소리의 단위 ▣ 찾아보기