기관 설계-엔진 사이클 해석

소개글

차량의 엔진 시스템은 각 조건에 따라 항상 변하지만 작동중인 엔진 시스템 내부의 성능에 대해서 확인하기는 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 각종 손실 factor를 가지고 실제 엔진의 성능에 대해서 연구하여 사이클을 해석하며 실제 엔진 제원을 가지고 성능 예측하여 본다.

목차

1. 개요


2. 목적


3. 개발엔진 제원


4. 이상적인 가정 사항


5. 열역학적 해석


6. 사이클 시뮬레이션 손실 factor


7. 사이클 시뮬레이션


8. 결론


9. 고찰


10. 참고문헌

본문내용

1. 개요

차량의 엔진 시스템은 각 조건에 따라 항상 변하지만 작동중인 엔진 시스템 내부의 성능에 대해서 확인하기는 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 각종 손실 factor를 가지고 실제 엔진의 성능에 대해서 연구하여 사이클을 해석하며 실제 엔진 제원을 가지고 성능 예측하여 본다.

2. 목적

본 연구는 RPM에 따른 엔진 시스템 내부 즉 실린더 내에서의 압력, 온도 및 체적 변화를 알아봄으로써 엔진 시스템의 성능을 크랭크 각도에 따라 예측하는데 있다. 엔진 사이클 해석은 실제 연료의 유량과 온도, 대기압력, 공연비 등 각종 조건에 따라서 변화 할 수 있는데 본 연구에서는 각 조건에 맞춰 사이클을 해석 할 수 있는 프로세스를 개발하여 이를 이상적인 오토 사이클과 비교 분석하여 차량의 성능을 예측한다.

<중 략>

컴퓨터 시뮬레이션 실행 결과 위와 같은 분석을 얻을 수 있었다. 크랭크 각도에 따른 연소율을 적용하여 이론상의 오토 사이클에서는 360도 일 때가 가장 큰 압력과 온도를 가지지만 약 372도 에서 가장 큰 온도와 압력이 발생하였다. 또한 최대 토크와 마력은 체적 효율에 비례하여 변하는 것을 확인 할 수 있었다.

- 오차 원인분석 : 본 연구에서 배기열로 인한 열손실, 냉각 손실 및 시간 지연 효과에 대한 적용을 하지 못하였으며, 체적 효율의 경우 실제 본 연구에서 참 고한 엔진의 실제 체적효율 값이 아닌 참고 문헌에서의 값을 이용하여 오차가 발생할 것이다. 마찰 손실의 경우 rpm의 따른 적용에 의하여 엔진 실린더의 열 등에 의한 마찰 손실의 적용이 되지 않아 오차가 발 생하였다. 또한 온도에 따라 변하는 폴리트로픽 지수(k)의 경우 2000 도 이상의 경우 정보가 부족하여 정확한 식을 적용하지 못하여 Cp와 Cv의 값을 고정 값으로 사용해서 실제 결과와 오차가 발생하였다.

참고 자료

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최신 내연기관, 이재순 『보문당』
성능향상 자동차용 가솔린엔진, 조영우 ? 백태실 역 『도서출판 골든벨』
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現代 內燃機關 (현대 내연기관), 김종철 ? 강형수 ? 박완규 ? 오률권 ? 홍승언 ? 권순익 『培明社』
내연기관공학 Willard W.PULKRABEK 전충환 역 『교보문고』
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내연기관 피스톤링 결합체 마찰력 측정 시스템의 개발 및 마찰력 측정에 관한 연구『윤의정』