내연기관5 내연기관 5장 엔진의 연료과 공급 공기는 많을수록 난류 강도가 높을수록 좋다. 연료는 최대한 짧은 시간 안에 운동에너지를 많이 가지고 나와야지 좋다. *엔진에 공기를 공급하는 방식 1. 자연 흡기 방식(naturally-aspirated Intake system) 마이너스 일 걸린다. 압력 차이에 의해 공기가 흡입됨. 스로틀이 공기량을 조절하며 intake manifold를 거쳐 유동이 완화되어 들어간다.(실린더에 들어가는 량 조절) 2. 과급 방식(turbocharged/supercharged) 자연적 압력차가 아닌 강제로 공기를 넣어 줌. turbo: 운동에너지를 가지고 있는 배기가스로 터빈을 돌리고 축을 돌려 흡기의 압력을 높여 줌 supercharger: 전기로 압력을 높여줌 SI: 공기필터를 거쳐 스로틀에서 조절되며 (공회전시 .. 2020. 6. 18. 내연기관 4장 열화학과 연료 4.1 열화학 화학 반응 연료+ 산화제 -> 생성물 : 연료가 산화하여 새로운 물질을 만들어 내는 과정으로 에너지가 방출된다. 연료+공기->생성물 완전연소: 물질이 남아 있지 않을 때 불완전연소: 일부 연소나 산소가 남는 경우 *연소에서 보통 공기를 유입한다. 공기가 아니라 산소만 태우게 되면 단위공간당 언어낼 수 있는 일 5배 증가, 엔진 사이즈 1/5로 줄일 수 있어 열효율 높일 수 있다 But, 공기에서 질소를 분리해 낼 수 없다(산소만 따로 가지고 다녀야 하고 충전도 해야한다) 그래서 공기를 쓴다.(발전플랜트에서는 가능성 꽤 있음) 양론계수 : 반응 전후의 화학 원소의 보존을 만족시키는 계수 완전연소식 세우고 연공비, 공연비 고려해서 식 다시 세우면 됨. A/Fstoich=a*4.76(a는 공기 .. 2020. 6. 18. 내연기관 마지막장 미래연료 왜 대체연료가 필요한가? 화석연료가 고갈이 되고 있고 지구온난화, 환경오염을 야기한다. 줄이기 위해 노력하지만 완벽하게 막을 수는 없다. 이에대한 대안으로 연속적으로 쓸 수 있고, 깨끗한 연료들을 찾기 시작. 지구온난화를 낮추고 효율이 좋으며 세계 에너지 발란스를 맞출 수 있는 대체연료가 필요 대체연료들이 가져야 할 자격 요건 가격이 합리적, 깨끗하며 보급이 쉽고 저장도 쉬워야 한다. 또한 기존 엔진 시스템에 큰 변화없이 적용가능할 수 있어야한다. SI엔진에서 대체연료 -주요요소 낙킹을 줄여야하므로 옥탄가가 중요한 요소 연소속도가 빨라야 이론적 오토사이클에 가까운 효율을 내므로 고려해야 된다. 희박연소를 시켜 보다 깨끗하고 효율적이게 -대체연료 •천연가스 •수소: 연소시켜서 내연기관에 적용가는 •LPG:.. 2020. 6. 17. 내연기관 10장 기관 내의 열전달 10.1 에너지 분배 열관리의 이유 : 엔진의 구성품들을 높은 열로부터 보호하기 위해 엔진의 윤활유의 점도를 일정수준 유지시켜 기계부품들의 마찰 파손을 방지하기 위해 위와 같은 목적을 위해 cooling이 필요한데 이는 엔진 전체 시스템에서 열손실을 의미=> 높은 열효율을 얻고 열손실을 줄이기 위해 엔진에서의 에너지 동력: 30~40% : 열효율가솔린엔진(30~40%), 디젤엔진(40%~) 정도 배기로 배출: 1/3 정도 : 고온의 배기가스 배출시 에너지 손실 발생(제일 많은가?) 원치 않는 열손실: 1/3 정도보다 작게: 시스템 보호를 위한 쿨링 시, 오일에 의한, 주변으로 부터 뺏기는 열손실 마찰: 5~10% 10.2 엔진 온도 가장 온도가 높은 곳: 배기 밸브, 스파크플러그: 고온의 가스들과 직접적.. 2020. 6. 10. 내연기관 9장 배기와 공기오염 내연기관은 인간 사회에 편리함을 주는 역할을 하지만 이와 더불어 환경문제를 대두시켰다. 따라서 효율일 높이는 노력뿐만 아니라 대기오염과 같은 환경문제를 줄이기 위한 노력도 하나의 과제라고 할 수 있다. 9.1 대기오염 -전 세계의 배기규제: 날이 갈수록 엄격해진다. 배기규제는 HDV, LDV로 나눠서 적용된다. PM과 NOx 규제는 10년 만에 대략 10분 1 수준으로 감소하였으며 0에 점점 가까워지고 있다. CO2의 경우 21년 기준 95g/km이며 현재 이와 비슷한 수준에 도달하였다. 전기 자동차 또한 Well to Wheel 관점에서 봤을 때 CO2를 발생시키기 때문에 내연기관이 67g/km(2030년 목표) 이하로 CO2를 저감 시키고 효율이 60% 이상이 된다면 경쟁력이 있다. -배출물이 지구에.. 2020. 6. 3. 이전 1 다음