엔진 동력 및 흡기 압력측정

소개

Eddy Current Type 동력계를 LPG 엔진 동력측정용으로 사용한다. 동력계를 통하여 측정할 수 있는 엔진속도와 토크, 출력, 연료소비율, 흡기 압력 등을 실험 장비를 통하여 측정, 계산해보고 이러한 변수들과 기관 동력과의 관계를 알아보고자 한다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론적 배경
1. 동력, 연료소비율 측정
2. 흡기 압력 측정
3. 실험장치
4. 실험방법 및 순서
5. 실험결과
6. 결론 및 토의
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
Eddy Current Type 동력계를 LPG 엔진 동력측정용으로 사용한다. 동력계를 통하여 측정할 수 있는 엔진속도와 토크, 출력, 연료소비율, 흡기 압력 등을 실험 장비를 통하여 측정, 계산해보고 이러한 변수들과 기관 동력과의 관계를 알아보고자 한다.

2. 이론적 배경
자동차는 엔진에서 연료가 가지고 있는 화학적 에너지를 열 동력으로 바꾸며 이 동력 피스톤의 상부에 전달되어 피스톤이 왕복운동 한다. 피스톤의 왕복운동은 크랭크축 상에서 회전력으로 변해 토크를 생성시키며, 기계적인 커플링을 통해 최종적인 바퀴에 동력이 전달된다. 엔진 동력계는 엔진에서 발생되는 회전력을 측정하는 계측장비이다.

1. 동력, 연료소비율 측정

1) 엔진 동력계의 원리

역사적으로 프로니(Prony)브레이크라고 부르는 장치가 축동력을 측정하는데 사용되었다. 그림 1은 대표적인 프로니 브레이크 장치를 나타내고 있다.

fig.1 프로니 브레이크

여기서,
Ff : 회전자와 스테이터 사이에서 발생하는 마찰력
R : 회전자의 반지름
l : 암의 길이
T : 제동토크
θ : 회전자의 회전각
ω : 회전자의 회전각속도(dθ / dt)
Fω : 저울의 하중
프로니 브레이크에 의한 일 W는 dW = Ff×R×dθ 로 되고,
제동토크는 T = Ff×R = Fω×l 이 된다.

프로니 브레이크는 브레이크 재료에서 열에너지로 소모된 엔진의 동력을 측정하며, 엔진에 정교한 하중을 제공한다. 동력은 토크암 위에 작용하는 토크와 엔진의 회전속도를 기록함으로서 측정한다. 이 장치는 속도와 동력에서 제한을 받지만 동력 측정에 대한 기준이 되었다.

2) 기관의 속도 측정

기관의 속도는 60개의 치차 기어를 사용하여 측정하며 기어에 의해 발생되는 주파수를 측정하게 된다. 전기전압으로 바뀌는 주파수는 전기신호를 주는 상태로 해석되어져 컨트롤러에서 쉽게 값을 읽을 수 있다.

참고자료

· 신편 내연기관 양희준 외 2명 공저 진영사 P98~101
· 내연기관 특론 엄인용 저 아진 P42~49
· 차량운동학 강의자료 활용
· 내연기관 및 실습 강의자료 활용