자동차공학 및 실습 자동차 엔진-5 (배기정화 및 성능) 자동차공학 및 실습 자동차 엔진-5 (배기정화 및 성능) 전남대학교 기계시스템공학부 교수 임 명 택

엔진의 배기 정화 및 성능 Crouse & Anglin Ch 15 & Ch 35 (번역판 9장, 24장)

배출 가스 제어 장치 (Emissions Control Sys.)

배출 가스(Automotive Emissions) Crankcase Emissions : 탄화수소(HC, Hydrocarbons) Evaporative Emissions : 탄화수소 Tail Pipe Emissions : HC, CO, NOx 35-1

배출 가스(Automotive Emissions) 크랭크케이스 배출 가스(HC) : PCV Valve - 재연소 35-3 35-2

배출 가스(Automotive Emissions) 증발 배출 가스(Evaporative Emission, HC) : Charcoal Canister – Purge Valve - 재연소 35-6 35-5

배출 가스(Automotive Emissions) 배기관 배출 가스(Tailpipe Emission, HC, CO, NOx ) : 배기 정화(촉매 변환기, 2차공기 분사) 배기재순환(EGR valve) 35-23 35-24 이론 공기-연료 혼합비

배출 가스(Automotive Emissions) 촉매장치 머플러 서브 머플러 HC CO NOx N2, CO2 H2O, O2

배출 가스(Automotive Emissions) 공기연료혼합비와 촉매변환기의 작동

배출 가스(Automotive Emissions) 배기관 배출 가스(Tailpipe Emission, HC, CO, NOx ) : 배기 정화(촉매 변환기, 2차공기 분사) 배기재순환(EGR valve) 35-13

배출 가스(Automotive Emissions) 배기관 배출 가스(HC, CO, NOx) : 배기재순환(EGR valve) 35-13

엔진 성능 (Engine Performance)

엔진 작동의 기본 파라미터 사이클 행정 행정체적(배기량), 간극체적 압축비 실린더 안 가스의 1 변화 주기 상사점 - 하사점 사이의 거리 행정체적(배기량), 간극체적 압축비

엔진 작동의 기본 파라미터 배기량(total displacement) V = nVh = 3.14 B^2 L n /4 n : no. of cylinders 압축비(compression ratio) R = (Vh + Vc)/Vc Vc : 간극체적 (6) Mean piston speed V = 2LN/60 L : 행정(m) N : 크랭크축 회전수(rpm) Bore Stroke l a

힘, 일, 동력 직선운동 힘(F, N) 일 = 힘 x 거리 W (J) = F (N) • s (m) P (W) = W (J) / t (s) = F (N) • V (m/s)

힘, 일, 동력 회전운동 회전력 = 돌리는 힘 T (Nm) = F (N) • r (m) 일 = 회전력 x 각도 W (J) = T (Nm) • θ (rad) 동력 = 일/시간 = 회전력 x 각속도 P (W) = W (J) / t (s) = T (Nm) • ω (rad/s) = 2π T (Nm) • N(rpm) / 60 (s/min)

출력의 단위(마력, kW) 1 PS = 75 kgf •m/s (1 kgf = 9.8 N) = 735 N•m/s = 735 W = 0.735 kW

엔진의 성능(토크, 출력, 연료소비율)

평균유효압력(mep) mep = 사이클 일 / 행정체적 = Wc / Vh bmep (Pa) = W (J) / Vh (m^3) = 2π T (Nm) • NR / Vh (m^3) 단, NR = 2(4행정) or 1(2행정) 용도 물리적 의미

연료소비율 = 시간당연료소비량/ 출력 = g / kW•h (or g / PS•h ) Best values : SIE : 270 DE : 180

열효율(Thermal efficiency) = (출력/시간당 공급 열량)*100 Engine type Thermal eff.(%) Steam engine 6-29 Gas engine 20-22 Gasoline engine 25-32 Gas turbine 25-28 Diesel engine 30-40 35-14

자동차의 주행 저항 구름 저항(Rolling Resistance) 공기 저항(Aerodynamic Resistance) 등판 저항(Grade Resistance) 가속 저항(Acceleration Resistance)

자동차의 최고 속도 with top gear engaged

엔진 부분 공부 끝. 고생하셨습니다.