인하대학교 기계공학실험 B -하이브리드 엔진 성능실험 결과 보고서입니다.

소개

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목차

(1). P-V선도 그리기
1) 다음과 같은 a)~c) 조건에서 측정한 연소 압력 데이터를 이용하여, 각각 P-V 선도를 그리시오.(x축: volume(cm3), y축: pressure(bar))
2) 1)에서 구한 일(work)을 도시 일(indicated work)이라고 한다. 적절한 가정(문헌 검색)을 하여 제동 일(brake work)을 a)~d)에 대하여 구하시오.
3) 실제 엔진 연소압력 데이터를 이용하여 그린 P-V선도와 공기표준 Otto cycle의 P-V선도가 차이가 나는 이유를 설명하시오.
4) 2)에서 구한 제동 일을 이용하여 출력((a)~c))을 구하고, 이를 kW와 PS로 표현을 하시오. (이 값을 제동 출력(brake power)라고 한다.
5) 1)의 a) 결과를 이용하여 사이클(흡기-압축-팽창-배기)의 압력(bar)과 일(J)을 그래프로 나타내고 설명하시오.
6) 5)의 결과를 이용하여, Otto cycle 4행정의 각 과정에 대하여 크랭크 각도에 따른 압력 변화를 설명 하시오.(흡기관 압력, 점화시기, 배기행정 blow by 등의 설명을 포함할 것)
7) 1)의 a)의 크랭크 각(x축)-압력(y축) 곡선에 c)의 motoring 압력(연소를 하지 않고 측정한 압력) 곡선을 같이 그리고 연소압력과 비교하여 설명하시오.

(2). 하이브리드 운전 분석.
1) 일정 시간(약 3분)을 임의의 주행 패턴으로 운전(브레이크와 가속페달을 조작)하면서 계기판의 에너지 흐름도를 동영상으로 찍으면서 스캐너를 이용하여 다음 값들을 저장 하시오(동영상은 담당 LA 메일 주소로 수업시간에 지정해준 조장이 조원들 이름과 같이 작성하여 제출하기 바랍니다)
2) 1)의 실험에서 동영상으로 찍은 운전 모드와 SOC의 변화를 설명하시오.
3) 배터리 전압과 전류로부터 SOC 변화를 계산하여 보시오.

본문내용

3) 실제 엔진 연소압력 데이터를 이용하여 그린 P-V선도와 공기표준 Otto cycle의 P-V선도가 차이가 나는 이유를 설명하시오.
1. 실제 기관은 성분이 변화하는 개방 사이클로 작동된다.
-유입되는 가스의 구성성분은 존재하고 있는 것과 다를 뿐만 아니라 종종 질량 유동율도 같지 않다. 공기의 유입 후에 실린더에 연료가 주입되는 형태의 기관들은 사이클 동안에 가스 구성부 통로에서 질량의 양이 완전하게 변화한다. 배기에서 기관에서 빠져나오는 가스상 질량은 유입과정에서 들어오는 것보다 훨씬 많다. 이것은 몇 퍼센트 정도일 수 있다. 다른 기관은 공기-표준 해석에서 가스상 질량의 일부로 이상화되는 유입공기와 더불어 연료 액적을 운반한다. 연소 과정 동안 총질량은 분자의 변화된 질량을 제외하고는 거의 똑같게 남아 있다. 결국 피스톤을 지난 블로바이와 틈새유동에 의해 사이클 진행동안 질량의 손실이 있다. 대부분의 틈새유동은 실런더로부터 질량의 순간적인 손실이지만, 팽창 행정의 초기에는 매우 크기 때문에 약간의 출력일은 팽창행정동안 손실된다. 블로바이는 압축과 연소 동안 실린더에서 1%까지 질량을 감소시킬 수 있다.

2. 공기 표준 분석은 전체기관을 통해 흐르는 유체의 유동을 공기로 취급하며, 공기는 이상기체로 근사화한다.
-실제 기관에서의 유동은 모두 공기일 수도 있고, 기체 상태나 액적 또는 양자가 모두 섞인 연료가 최고 7%까지 혼합된 공기에 가까울 수 있다. 연소 동안 구성 성분은 주로 질소와물, 이산화탄소, 그리고 소량의 일산화탄소 및 탄화수소 증기로 이루어진 가스 혼합물로 변한다. CI 기관에서 가스 혼합물의 연소 생성물에서는 또한 고체상 탄소가 발생할 것이다. 기관 배기 생성물을 공기로 취급하면 분석은 단순화되지만, 오차가 발생할 수 있다. 기관 사이클에서 모든 유체들이 공기일 때 조차도 공기 표준분석에서 일정한 비열을 가진 이상기체로 가정함으로써 발생한다.

참고자료

· 없음