Volumetric efficiency Q1. 어떻게 하여 많은 공기를 유입할 것인가 ? Volumetric efficiency, η v ( 체적효율 ) m a : mass of air in d.v ρ : air density in d.v Vd : displaced volume.

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1 Volumetric efficiency Q1. 어떻게 하여 많은 공기를 유입할 것인가 ? Volumetric efficiency, η v ( 체적효율 ) m a : mass of air in d.v ρ : air density in d.v Vd : displaced volume

2 Keywords 이론공연비 (Stoichiometric or theoretical A/F ratio) A/F = 14.7g / 1g 이론연공비 (Stoichiometric F/A ratio) F/A = 1g / 14.7g 당량비, Φ (equivalence ratio) (F/A) 운전연공비 / (F/A) 이론연공비 φ ≺ 1, 희박 φ ≻ 1, 과농 공기과잉률, λ = 1/ Φ

3 Methods 가솔린엔진은 디젤엔진 보다 체적효율이 낮 은 태생적 한계가 있다 ⇒ Pumping loss 가 디젤엔진 보다 크다. DOHC (Double Over Head Cam-shaft) Supercharger (turbo-charger, super –charger) V-technology 등으로 개선

4 super –charger, turbo-charger

5 Reference

6 Mechanical charger or Super charger

7 Measuring methods of air mass in engines 1. hot-wire or hot-film type air-flow meter 1. 흡기관에 설치한 와이어에 일정한 전압을 걸면, 이 의 표면온도는 일정하게 유지된다. 2. 외부에서 공기가 유입되어 와이어가 냉각되면, 와이 어의 저항이 감소하게 된다. 3. 저항이 감소하면 전압이 일정하므로 전류가 더 흐르 게 된다. 4. 전류량의 증감은 유입되는 공기의 속도와 일정한 관 계를 갖는데, 이를 검출하여 유속을 산출하는 방식. 구조가 단순하여 흡입저항이 거의 없는 이점이 있다.

8 1.Q=h A(T 2 -T 1 ) 일정한 온도로 유지되는 열선의 표면온도 T 2 에 대하여 T 1 인 외기의 유속이 커지게 되면, 열선이 방열하여 선의 저항이 감소하게 된다. 2.V=R i ( 전압 = 저항ㆍ전류 ) 를 생각하면, 전압을 일정하게 해 둔 전기회 로에서 전류 i 는 커지게 된다. 그러면, i 는 유속과 어느 상관관계를 갖는다. hot-wire, additional explanation

9 An example of hot-wire

10 2. Karman-vortex type air-flow meter 공기가 흐르는 관로 내에 놓인 장애물 뒤에는 와 ( 渦, 소 용돌이 ) 가 발생하며, 와의 발생속도는 유속과 일정한 상 관관계가 있다. 이 와의 발생수를 장애물 뒤에 설치한 초음파 발진기로 검출하여 유속을 측정하는 방법.

11 3. Vane type air flow meter 관로에 설치된 vane 의 회전축상에 return spring 이 설치되 어, 흡입공기가 vane 를 열려는 힘과 return spring 의 반력이 같은 위치에서 vane 은 정지한다. 이 위치를 potentiometer 로 검출하여 공기량으로 연산하는 방법

12 Electronic MPI System with Air Flow meter