GDI Engine 의 개괄적 설명 및 특징

소개글

개발 배경

현재의 연료분사식 가솔린엔진은 종래의 기화기식에 비하여 연료공급의 응답성과 연료량제어의 정확도가 많이 향상되었지만, 디젤엔진처럼 직접 실린더내로 분사하는 것이 아니라, 흡기포트에 분사되기 때문에 응답성과 연료량제어 정밀도가 다소 불만족스러운 수준이었다.
그러나 가솔린엔진에서 연료를 실린더내에 직접분사하게 되면 상기 문제점이 해결되기 때문에 현재보다 훨씬 희박한 공연비의 엔진개발이 가능해져 연비가 대폭 향상될 뿐만아니라, 최근 지구온난화의 주원인으로 지목되는 CO2의 발생을 억제할 수 있다는걸 알게되었다.

(※CO2는 현재개발된 삼원촉매로는 억제가 곤란하고 완전연소가 이루어질수록 배출량이 증가하므로, 연소되는 연료의 절대량을 줄이는 수밖에 방법이 없음.)

미쓰비시는 에너지 절약과 지구의 온실효과에 커다란 영향을 주고있는 이산화탄소의 배출량을 줄이는 방법 등, 계속해서 늘어나고 있는 환경 요구에 발맞추기 위한 노력으로 엔진의 효율을 극대화할 방법을 찾고 있었다. 효율적인 엔진의 설계와 디자인을 위해 미쓰비시는 많은 자금과 시간을 투자했고 이러한 엔진을 개발하려는 미쓰비시의 엔지니어들은 가솔린 직접분사 엔진에게 커다란 잠재력이 있다고 생각하였고 가솔린 직접분사 엔진을 사용하면 더 나은 출력과 연료 절약이 가능해질 것이라고 믿었다. 그렇지만 당시 어느 메이커에서도 양산 차량의 엔진 실린더 내부에 가솔린을 직접 분사하는 엔진을 설계 할 수 없었던 것이 사실이다. 하지만 미쓰비시는 많은 투자와 노력을 들인 결과로 꿈의 엔진인 GDI엔진을 상용화시켰다.

(※CDI엔진의 상용화가 불가능했던이유 ⇒이를 실용화 하기 위해서는 인젝터를 포함한
정확한 연료량 공급 시스템이 요구되며, 일반적으로 사용되기에는 시스템 가격이 너무
높았기 때문. 과거 수십년간 전자제어와 기계가공 기술은 비약적으로 발전하여, 정확
한 연료량 제어가 가능한 엔진 제어 시스템, 소형으로 미립 연료의 분무가 가능한 인
젝터와 연료펌프 등의 제작이 가능해져, 이런 기술의 발전은 이론에만 머물던 가솔린
직접 분사 엔진의 실용화를 가능케 하였음.)

목차

Ⅰ. GDI 개발배경

Ⅱ. GDI 란

Ⅲ. GDI engine의 원리와효과

Ⅳ. GDI 제어

Ⅴ. GDI에 적용되는주요기술

Ⅵ. GDI engine의 세부적특징

Ⅶ. 저연비영역

Ⅷ. 고출력영역

Ⅸ. 완전연소

Ⅹ. GDI engine 의장점

본문내용

Ⅱ. GDI(Gasoline DIrect Injection)이란?

GDI엔진은 현재 가장 많이 사용되고 있는 MPI(Multi Point Injection)방식의 엔진과 분사 방식에서 많은 차이를 가지고 있다. 연료가 각각의 흡입구 포트에 분사되는 MPI는 실린더에 들어가기 전에 공기와 연료가 혼합되기 때문에 연료 공급 반응과 소비 조절에 한계가 있다. 하지만 미쓰비시가 개발한 GDI엔진은 디젤 엔진처럼 가솔린을 실린더에 직접 분사하도록 함으로써 이러한 한계를 극복했고 상황에 맞는 연료분사 시기를 정밀하게 조정할 수 있게 되었다.
저부하에서의 이상적인 연비와 고부하에서의 고출력 및 유해 배기가스의 절감을 위해 연소실 내부에 연료를 직접분사하며 연소실 내부에 직접 분사하기 위해선 고압의 연료압력이 필요함으로 고압 연료 펌프를 적용하였으며 연료의 스월 인젝터를 장착하였다. 또한, 연소실 내부에서의 가장 이상적인 연료 혼합을 위해 연소실 내부에서는 역 텀블 방식(연소실 내부에서 혼합기의 상하 회전)을 사용하며 역 텀블을 발생시키기 위한 바울 피스톤을 적용하였다.

GDI엔진의 특성은 초희박 혼합기의 공급, 연소가 가능하게되어 디젤 엔진보다 뛰어난 연료 효율을 발휘할 수 있고 효율적인 흡입구 구조로 인해 상대적으로 고압축비를 유지 할 수 있기 때문에 기존의 MPI엔진을 능가하는 고성능과 응답성을 실현한 것이다. 이러한 특성을 지닌 GDI엔진은 새로운 고효율 엔진을 제작하는 기초가 되었으며 계속하여 발전을 거듭하고 있다.

참고 자료

없음