점화진지각에 따른 LPLi 엔진 연소 특성 실험

목차

1. 실험배경 및 실험목적

2. 본론
1> LPG 연료의 특징

3. 실험장비

4. 실험 관련하여 알아야 할 내용

5. 점화 진지각에 따른 P-V 선도

6. 점화진지각에 따른 선도

7. 실험에 대한 소감 및 고찰

8. 출처

본문내용

내연기관은 자동차의 필수 구성요소로 많은 발전을 해 왔으며 현대산업에서 큰 비중을 차지하고 있다. 이러한 내연기관의 효율성 증가,유해배추물 감소를 위해 자동차회사에서는 큰 노력을 기울이고 있으며 저공해,저탄소 차량을 만들기 위해 총력을 기울이고 있다.
본 실험에서는 실제 자동차 업계에서 사용하고 있는 엔진동력계 및 측정 장비를 이용하여 LPLi 엔진의 실제 엔진 운전조건에서 점화진지각을 변경시켜보면서 실린더 내부 압력을 직접 측정해보고 P-V선도 및 P- 선도를 그려보면서 실제 자동차회사에서 어떤 방식으로 엔진데이터를 취득하는지 직접 체험해 보며 실무 관련 능력을 고취하고, 실제 내연기관에서 이루어지고 있는 열역학적 Cycle을 그래프를 통해 파악하여 열역학 강의시간에 배운 내용과 비교를 할 수 있도록 한다.

<중 략>

기관 운정중에 특히 전부하가 걸렸을 때 ( 자동차용 기관인 경우 언덕을 올라갈 때 등)에 실린더 벽을 해머로 두들기는 것과 같이 타음(노크음)이 발새오디어 운전 부조를 일으키고, 이에 따라 출력의 저하, 기관의 과열 등을 일으키며 심할 때에는 윤활부의 소손, 융착 등을 일으킨다. 이와 같은 현상을 노크(knock) 또는 노킹(knocking)이라 한다.
노크 발생의 메커니즘은 다음과 같이 설명되고 있다.
연소가 시작되어 화염이 전파됨에 따라 연소에 의한 압력이 상승된다. 실린더 내의 압력은 균일하므로 미연 혼합기의 압력도 상승된다. 또 온도도 높아지고, 이에 더해서 화염면으로부터의 열복사를 받아 한층 더 고온이 된다. 그 온도가 미연 가스의 발화점을 넘으면 미연소 부분의 가스가 순간적으로 급격히 연소되어 고온, 고압으로 되고, 충격파가 발생된다. 이 충격파에 의해 격력한 가스 진동이 생겨 실린더 벽과 충돌하여 노크음을 발생시킨다. 이 상태를 밑의 그림에 나타난 도식을 통해 볼 수 있다.

노크를 방지하기 위해 다음과 같은 방법이 생각되고 있다.

1. 노크를 일으키기 어려운 연료를 사용한다.
2. 화염 속도를 빨리 하여, 미연 부분의 가스가 자연 발화하기 전에 정상 연소를 시킨다.
3. 연소실의 개량, 압축비, 점화 시기 등에 대해서 대책을 강구한다.

참고 자료

내연기관 김응서 저 , 일진사 출판
과학으로 본 자동차 엔진 김관권 저, 골든벨 출판
한국LPG산업협회 , https://www.lpgas.or.kr/lpFrame.jsp