6리터 경주용 자동차 엔진 설계

소개

배기량이 6리터인 경주용 기관을 설계하는 방법을 바퀴 사이즈부터 보어와 스트로크 크기까지 설계한 에이플 리포트 입니다~!!

4행정 사이클로 작동되는 배기량 6리터의 경주용기관을 설계하라. 설계속도가 어떻게 될것인지를 결정한 후 실린더수, 보어, 행정, 피스톤로드등의 길이, 평균피스톤속도, imep, 제동토크, 사용연료, AF, 제동동력을 선정하라.
모든 변수값은 전형적이고 합리적인 값으로 가정하고, 다른값들과 모순없이 일관성이 있어야 한다. 사용한 가정들도 모두 기술하세요. (기계효율, 체적효율등)

목차

1. 설계과제 내용

2. 설계목표와 가정

3. 설계변수

1) 타이어의 사이즈
2) 타이어의 RPM
3) 엔진의 RPM
4) 엔진의 출력
5) 제동토크
6) 제동동력
7) imep 도시평균 유효압력
8) 체적효율, 도시효율
9) 연료소비율
10) 공기유량
11) 연료유량
12) 공연비
13) 보어와 스트로
14) 커넥팅 로드
15) 실린더 수
16) 평균 피스톤 속도

4. 설계모델과의 비교

※ 참고자료

본문내용

1. 설계과제 내용

4행정 사이클로 작동되는 배기량 6리터의 경주용기관을 설계하라. 설계속도가 어떻게 될것인지를 결정한 후 실린더수, 보어, 행정, 피스톤로드등의 길이, 평균피스톤속도, imep, 제동토크, 사용연료, AF, 제동동력을 선정하라.
모든 변수값은 전형적이고 합리적인 값으로 가정하고, 다른값들과 모순없이 일관성이 있어야 한다. 사용한 가정들도 모두 기술하세요. (기계효율, 체적효율등)

2. 설계목표와 가정

본 설계의 목표는 최고속도 를 내는 엔진을 설계하기위한 것이다.
차량의 기본 제원 설정을 위해 최종 목표하는 속력과 비슷한 Mercedes-Benz SLR 722 Edition를 모델로 잡고 사이즈나 무게 등은 Mercedes-Benz SLR 722 Edition 과 동일한 것으로 가정한다. 실험을 통해서만 알 수 있는 수치적인 값은 관련서적을 참고로 하고 부록에 참고자료를 표시하였다.

3. 설계변수

1) 타이어의 사이즈
표1. Mercedes-Benz SLR 722 Edition의 타이어 295/35 ZR 18 제원
타이어 높이(mm) = (1)
따라서 타이어는 1바퀴당 0.6637× = 20851 mm = 2.0851 m를 전진한다.

2) 타이어의 RPM

설계속도와 타이어의 둘레로부터 RPM을 구한다.
설계속도는 350km/h 이므로 이고, 타이어 사이즈는 2.0571m 이므로 을 가진다.


3) 엔진의 RPM

표2. Mercedes-Benz SLR 722 Edition 각 기어별 기어비
5단일 때 기어비가 0.831이고, 종감속비가 2.77이므로
최종감속비= 각단기어비×종감속비
= 0.831×2.77 = 2.302를 얻는다.
5단일 때 엔진의 RPM은

4) 엔진의 출력
자동차 엔진의 참고점으로 유용한 part-load power level은 자동차가 level로드에서 일정한 속도로 달릴 때 요구되는 힘이다.

참고자료

· [1] John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGRAW-HILL International Editions, 1988, p49
· [2] O T Lim, lecture file, chapter2, 2007, p29
· [3] John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGRAW-HILL International Editions, 1988, p49
· [4] John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGRAW-HILL International Editions, 1988, p54
· [5] John L. Lumley, Engine An Introduction, CAMBRIDGE university press, 1999, p28
· [6] Richard Stone(구자예외 역), Introduction to Internal Combustion Engine(내연기관) Second Edition, Macmillan (희중당), 1996, p73
· [7] John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGRAW-HILL International Editions, 1988, p58
· [8] Richard Stone(구자예외 역), Introduction to Internal Combustion Engine(내연기관) Second Edition, Macmillan (희중당), 1996, p118
· [9] O T Lim, lecture file, chapter2, 2007, p14
· - William H. Crouse & Donald L. Anglin, Automotive Mechanics Tenth Edition McGraw-Hill, 1998
· - James D. Halderman & Herbert E. Ellinger Automotive Engines Theory and Third Edition Prentice-Hall, 1997
· - The Internal Combustion Engine in Theory and Practice Volume1 Second Edition, Charles Fayette Taylor, The M.I.T Press, 1985
· - Internal Combustion Engine Second Edition, McGRAW-Hill, V.L.Maleev, 1993