자동차공학 및 실습 자동차 엔진-5 (배기정화 및 성능)

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

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

3 배출 가스 제어 장치 (Emissions Control Sys.)

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

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

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

7 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

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

9 배출 가스(Automotive Emissions)
공기연료혼합비와 촉매변환기의 작동

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

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

12 엔진 성능 (Engine Performance)

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

14 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

15 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)

16 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)

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

18 엔진의 성능(토크, 출력, 연료소비율)

19 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

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

21 열효율(Thermal efficiency)
= (출력/시간당 공급 열량)*100 Engine type Thermal eff.(%) Steam engine Gas engine Gasoline engine Gas turbine Diesel engine 35-14

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

23 자동차의 최고 속도 with top gear engaged

24 엔진 부분 공부 끝. 고생하셨습니다.