내연기관(2020 최신)

목차

1. 실험 조건
2. 실험 목표 및 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법 및 주의사항
5. 실험 방법
6. 실험 고찰 및 주의사항
7. 참고문헌 및 사이트

본문내용

2. 실험 목표 및 목적
- 내연 기관은 실생활에서 매우 쉽게 접할 수 있는 기계 장치이다. 대표적으로 자동차, 항공기에 사용된다. 연료에 따라서 각기 다른 Cycle을 갖는 것을 인지해야 한다. 따라서 이들이 갖는 특징과 기능을 평가할 수 있는 능력을 갖추는 것이 중요하다.
- 열역학 Cycle을 이용해 이론과 실제를 비교하자
- 내연 기관 실험 방법을 익히자
- 평가 방법을 인지하자
- 내연기관과 속도, 토크의 관계에 대해서 이해하자
- 내연 기관을 분석하는 기준에 대해서 이해하고 이론을 알아보자

3. 실험 이론
- 내연기관
이는 반드시 Cycle을 통해 이루어진다. Cycle을 이루기 위해서는 반드시 처음 상태로 되돌아 온다는 가정이 요구된다. 이것을 폐곡선(Closed Loop)이라고 한다. 그렇기 때문에 정적, 정 압, 단열과정을 포함하게 된다. 그러나 이는 Real에서는 불가능하다. 따라서 이것은 Ideal 하다는 것을 반드시 인지해야 한다. 달리 말하면 Irreversible하다라고 할 수 있다.
이것을 이해하기 위해서는 한 가지 가정이 더 필요하다. 바로 ‘Air Standard Assumption’이다. 이것에 따르면
1. Working Fluid는 Air이며 이것은 연속적으로 순환하며 이상기체다
2. 가역적인 과정을 이룬다.
3. 연소과정은 열을 공급하는 것을 생각한다.
4. 배기과정은 유입되었던 Air가 그대로 빠져나간다는 것을 말한다.
이 가정에서 알 수 있듯이 실제와 매우 다르다는 것을 유추할 수 있다. 연소과정에서 Air는 매우 다양한 분자를 가지고 있다. 물론 연소에서 사용되는 것은 산소라는 것에는 변함없다. 그러나 질소(), 아르곤(), 이산화탄소()등 다양한 기체를 가지고 있으며 연소역시 외부에서 열을 가하는 것이 아니다.
하지만 이것은 열기관이 얼마나 이상적인지를 보여주기 위한 기준으로써는 활용될 수 있으며 이것을 Carnot Cycle이라고 한다.

참고 자료

Thomas G Backwith저 김규만외 공역/ 계측공학 6판 / YOUNG / P3~P107
열역학
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=passioncar12&logNo=60164944149
Carnot Cycle
https://www.researchgate.net/figure/Four-stroke-combustion-engine-and-supplementary-explanation-diagram-The-fourstroke_fig1_319469216
4stroke