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인하대학교 기계공학실험 A_도립,능동진동 평가B괜찮아요

이번주 실험에서는 free vibration과 forced vibration 두 실험을 통해 운동방정식을 유도해보고 공진대역, damping ratio등을 구해보았다. 첫 번째 free vibration실험에서는 Logarithmic Decrement을 이용하였고 두 번째 forced vibration 실험에서는 Half Power Band width을 이용하였다. 특히 두 번째 실험에서는 matlab fft기능을 이용해 그래프를 그렸고, 공진점을 표시해 보았다. 하지만 실험에서 측정한 값과 fft를 통해 구한 값에 약간의 차이가 존재하였다. 이 이유를 몇가지 생각해 보자면 일단 완벽한 정상상태가 아니라는 점이다. 과도상태 이후를 정상상태로 가정해 풀었지만 실제로 완벽한 정상상태란 존재하지 않기 때문에 오차가 약간 있었을수도 있을 것이다. 다음으로는 주변의 미세한 진동이나 소음이 민감한 장비에 영향을 미쳐 정확한 값이 나오지 않았을 수도 있을 것이다.

공학/기술| 2022.01.03| 8페이지| 2,500원| 조회(393)

인하대학교, 인하대, 기계공학과, 능동진동, 도립, 기계공학실험A, 기계공학실험B

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기계요소설계 trem project_drive shaft design

축의 재료 → KS규격에 의해 그 성질 및 용도에 따라 분류 됨. `KS규격에 의한 재료 후보→ 기계구조용 탄소강/크롬 몰리브덴강1. 크롬 몰디브덴강특수강으로서 좀더 안전하지만 가격상승 부담 있음.2. 기계구조용 탄소강안전성은 전자보다 조금 떨어지나 자동차의 중량을 고려해보면 재료로써 충분한 조건 갖춤.∴ 재료 : 기계구조용 탄소강 (KS D 3752)기호 : SM 35C전단응력 : 470Mpa인장강도 : 510Mpa

공학/기술| 2022.01.03| 27페이지| 5,000원| 조회(155)

인하대학교, 기계공학과, 자동차설계, 기계요소설계, Drive Shaft

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인하대학교 기계공학실험 A 금속재료

기계공학실험B 인하대학교 기계공학과Revision. 12021년도 2학기기계공학실험 A< 금속재료 관찰 실험 >Report인장 및 충격실험좌굴 및 크리프 실험금속재료 관찰실험복합재료 실험도립진자 및 능동제어 실험모터제어 실험진동실험동역학 실험1) 실험내용 정리① Fe-Fe3C 평형상태도② 열처리의 종류 (최대 8종류의 열처리를 표로 정리)종류방식목적담금(Quenching)강을 오스테나이트 영역으로 가열 후 매우 빠른 냉각속도로 냉각시키는 열처리 기법마르텐사이트 조직(탄소가 억류되어 있는 상태의 조직)을 얻어 경도를 크게 향상시키기 위함이다.풀림(Annealing)강을 오스테나이트로 변하도록 충분히 높은 온도로 가열 후 노안에서 서서히 냉각하는 열처리 기법냉간소성가공 중에 파단 없이 큰 변형을 얻고 가공 시 필요한 하중(동력)이 적게 들게 하려 함이다.불림(Normalizing)강을 오스테나이트 영역으로 가열 후 그 온도에서 일정시간 둔 뒤, 공기 중에서 서냉하는 열처리 기법내부의 불균일성을 제거하고 탄소강의 가공성을 향상시키기 위함이다.뜨임(Tempering)담금질한 강을 공석온도 이하에서 일정 시간동안 가열해 인성을 부여하고 잔류응력을 제거하는 열처리 기법취성이 큰 담금질된 강에 인성을 부여하기 위함이다.표면경화 열처리(Surface Hardening)저탄소강의 표면을 경화하기 위한 방법으로 침탄법, 질화법, 청화법 등이 있다.표면의 경도를 증가시켜 표면의 내마멸성을 얻기 위함이다.항온열처리(Isothermal Heat-treatment)과냉 오스테나이트를 등온 지속함으로써 각종 열처리를 하는 열처리 기법으로 등온 불림, 등온 풀림, 등온 담금질오스템퍼가 있다.담금질과 뜨임 두 공정을 동시에 하려고 수행하며, S곡선 또는 TTT곡선을 통해 목표한 열처리 조직을 얻을 수 있기에 대량생산을 위해 사용된다.계단열처리(Interrupted Heat-treatment)강의 열처리 기법으로, 가열-정온유지-급냉-재가열-정온유지-냉각 순으로 진행되며, Marquenching이 대표적이다.냉각을 일정 시간 지연시켜 부품 전체의 온도를 균일화하기 위함으로 왜곡, 균열 및 잔류 응력을 최소화하기 위해 수행한다.연속냉각열처리(Continuous Heat-treatment)강을 오스테나이트로 가열 후 여러 가지 냉각속도로 상온까지 냉각시키는 열처리 기법냉각속도에 따른 다양한 연속냉각곡선을 이용해 여러 가지 목표한 성질을 갖는 제품을 얻기 위함이다.2) 관찰 사진에 대한 평가① 데이터 처리 MATLAB 코드 (데이터 사진 처리 및 탄소질량분율 계산에 사용된 코드 일체를 첨부)② 시료의 탄소질량분율 계산 (본인이 첨부한 평형상태도에 나온 조직 분율을 사용해 계산식 수립 및 계산식 필수 첨부)페라이트( alpha )의``분율을``f _{alpha } ,``펄라이트(p)의``분율을`f _{p} `라`하면f _{alpha } +f _{p} =1```이다.```또한,```시편의``탄소질량분율을````x라`할```때#아공석``강의```경우``페라이트와``펄라이트로``이루어져`있으므로#x=0.77f _{p} +0.02f _{alpha } 이다.`( BECAUSE `탄소강``평형`상태도)``#이제```두``식을``연립해`x를```구하면,#x=0.77f _{p} +0.02(1-f _{p} )=0.02+0.75f _{p} `MATLAB을```이용해```구한```f _{p} =0.0728`이므로#THEREFORE ``x=0.02+0.75(0.0728)`=0.0746=7.46wt%``이다.③ 관찰 사진을 MATLAB으로 처리한 후의 부식(Etching), 펄라이트(Pearlite), 페라이트(Ferrite) 사진 (subplot 사용 및 사진 순서 지킬 것)3) 고찰 및 결론① 펄라이트(Pearlite)의 고유한 조직이 명확하게 관찰되었는가?, 그렇지 않다면 이유와 해결방안 제시이번 실험에서의 펄라이트 형상은 아주 명확하게는 관찰되지 않았다. 이 원인을 분석해 보자면 첫 번째, 결정 내의 기포, 이물질 등의 불순물의 존재 이다. 이 때문에 펄라이트 형상이 명확하지 않았을 가능성이 있고 해결을 위해서는 좀 더 정밀한 연삭 및 연마과정을 거쳐야 할 것이다. 두 번째로는 사람이 직접 연삭 및 연마과정을 진행하였기 때문에 시료에 단차가 존재하여 금속 표면의 명확한 미세조직의 관측이 어려웠을 것이다. 기계를 이용해 연삭, 연마 과정을 진행시킨다면 좀 더 정확한 조직형상을 얻을 수 있을 것이라 생각한다.② 펄라이트(Pearlite)와 페라이트(Ferrite) 조직 구분이 잘 되었는가? 그렇지 않다면 이유와 해결방안 제시

공학/기술| 2022.01.03| 6페이지| 2,500원| 조회(351)

인하대학교, 인하대, 기계공학과, 금속재료실험, 기계공학실험A, 기계공학실험B

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인하대학교 기계공학실험 B 발열량 측정 실험

기계공학실험B 인하대학교 기계공학과Revision. 12021년도 2학기기계공학실험 BReport1) Data Sheet 작성질량(g)발열량(cal/g)남은 길이(cm)벤 조 산12미 지 연 료10시 간온 도(℃)시 간온 도(℃)벤 조 산미지연료벤 조 산미지연료023.323.73310026.07029.1962023.33824.41212026.40529.5144023.67126.28014026.60029.7166025.06928.15516026.70529.9238025.71828.90518026.84030.0482) 표를 참고하여 시간에 대한 온도의 그래프를 그린다.(벤조산과 미지연료에 대한 그래프를 하나로 표현)3) 벤조산의 고위발열량 (cal/g)을 엔탈피를 통해 계산한다.벤조산의 완전연소식은 아래와 같다.C _{6} H _{5} COOH+7.5O _{2} ` rarrow `7CO _{2} +3H _{2} O벤조산의 고위발열량을 구하기 위해서는 일단 반응기 입출구의 온도와 압력을 표준상태(1atm, 25℃), 단열 과정이라고 가정한다. 이로 인해서 감지 엔탈피 변화 값이 0이 된다. 또한 위의 가정으로 인한 연료발열량은 표준상태의 연소 엔탈피 값과 같으며, 자연적으로 존재하는 화학성분은 생성 엔탈피 값이 0이다. 생성물인H _{2} O가 액체상태이므로 고위발열량을 구하는 것이다. 때문에 우리가 구한(h _{PR} ) _{H _{2} O}에서 증발잠열을 빼야 한다. 주어진 테이블 값은 모두 기체 상태일 때를 설정하고 만들어진 데이터이기 때문이다.h _{RP} =7 {bar{h}} _{CO _{2}} +3 {bar{h}} _{H _{2} O} -7.5 {bar{h}} _{O _{2}} - {bar{h}} _{C _{6} H _{5} COOH}#````````````=7( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{CO _{2}} +3( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}}ol]3,227,187`[ {J} over {mol} TIMES {mol} over {122g} TIMES {cal} over {4.184J} ]=6322.264[cal/g]4) 벤조산의 고위발열량을 이용하여 증류수의 열용량을 계산한다.h _{HHV} = {W TRIANGLE T-e _{1}} over {m} ````````````````` rarrow ``````````W= {mh _{HHV} +e _{1}} over {TRIANGLE T}W : 증류수의 열용량 ?T : 실제 온도 변화e _{1} : 퓨즈의 발열량 m : 연료의 질량W= {1.0[g] TIMES 6332.264[cal/g]+2.3[cal/g] TIMES 8[cm]} over {26.840-23.300[K]}#````````=1793.973[cal/K]5) 구한 증류수의 열용량 값을 이용하여 미지 연료의 발열량을 계산한다. (단위: kJ/kmol, kJ/kg, cal/g)h _{eqalign{fuel`= {W TRIANGLE T-e _{1}} over {m}#```````````````= {178.753[cal/K] TIMES (30.048-23.733)[K]-2.3[cal/cm] TIMES 10[cm]} over {1.0[g]}#```````````````=11222.455[cal/g]#```````````````=11222.455[ {cal} over {g} TIMES {4.184J} over {cal} ]#```````````````=46954.752[ {KJ} over {kg} ]}}테이블을 봤을 때 가장 비슷한 값의 고위 발열량은 액체 옥테인이다.또한 옥테인의 몰질량은 114.22[Kg/kmol]이다.46954.752[ {KJ} over {kg} TIMES {114.22kg} over {kmol} ]`=`5,363,171.741[KJ/kmol]미지연료의 발열량 : 고위 발열량->미지 연료가 연소했을 때 나오는H _{2} O의 상태가 액체이기 때문이다.6) 프로판(C _{3} H _{8_{2}} +4 {bar{h}} _{H _{2} O(l)} - {bar{h}} _{C _{3} H _{8}} -5 {bar{h}} _{O _{2}}#```=3( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{CO _{2}} +4( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{H _{2} O(l)} -( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{C _{3} H _{8}} -5( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{O _{2}}#```=3( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{CO _{2}} +4( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{H _{2} O(l)} -( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{C _{3} H _{8}} -5( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{O _{2}}#```=3 TIMES (-393546)+4 TIMES (-241845-44010)-1 TIMES (-103850)-5 TIMES 0[J/mol]#```=-2,220,208[kJ/kmol]#```=-2,220,208[ {kJ} over {kmol} TIMES {1kmol} over {44.09kg} ]=-50356.271[kJ/kg]#```=-50356.271[ {kJ} over {kg} TIMES {1cal} over {4.184J} ]=-12035.438[cal/g]h _{HHV} = vert h _{RP} vert =220208[kJ/kmol]#````````````````````````````````````````=50356.271[kJ/kg]#````````````````````````````````````````=12035.438[cal/g]-저위 발열량h _{RP} = sum _{P} ^{} n {bar{{}_{e} h _{e}}} - sum _{R} ^{O(l)} -( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{C _{3} H _{8}} -5( {bar{h _{f}^{DEG }}} + TRIANGLE {bar{h _{s}}} ) _{O _{2}}#```=3( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{CO _{2}} +4( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{H _{2} O(l)} -( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{C _{3} H _{8}} -5( {bar{h _{f}^{DEG }}} ) _{O _{2}}#```=3 TIMES (-393546)+4 TIMES (-241845)-1 TIMES (-103850)-5 TIMES 0[kJ/kmol]#```=-2,044,168[kJ/kmol]#```=-2,044,168[ {kJ} over {kmol} TIMES {1kmol} over {44.09kg} ]=-46363.529[kJ/kg]#```=-46363.529[ {kJ} over {kg} TIMES {1cal} over {4.184J} ]=-11081.149[cal/g]h _{LHV} = vert h _{RP} vert =2044168[kJ/kmol]#````````````````````````````````````````=46363.529[kJ/kg]#````````````````````````````````````````=11081.149[cal/g]#7) 자료조사(열역학 1,2법칙, 응축열, 증발열, 잠열, 해리, 정상상태, 단열화염온도)- 열역학 2법칙 : 열역학 제2법칙은 자발적 과정에 의해 취해진 방향을 다룬다. 많은 프로세스는 한 방향으로만 즉, 주어진 조건 하에서 불가역적으로 발생한다. 비록 일상 생활에서 불가역성이 보여지지만, 예를 들어 깨진 유리가 원래의 상태를 재개하지는 않는다. 완전한 불가역성은 우주의 수명 동안 볼 수 없는 통계적 진술이다. 더 정확히 말하면, 돌이킬 수 없는 과정은 경로에 따라 달라지는 과정이다. 공정이 (2) 어떠한 시스템이라도 하나의 열저장소로부터 열전달에 의하여 에너지를 받으면서 주변에 순일을 하는 열역학적인 사이클을 수행하는 것은 불가능하다. , (3) 어떠한 시스템이라도 엔트로피가 파괴되는 방법으로 작동되는 것은 불가능하다.-잠열 : 잠열은 위상 변화가 일어나는 데 필요한 단위 질량당 열을 말한다. 위상 변화 동안 추가적인 열 추가 또는 감산에도 불구하고 물체의 온도는 일정하게 유지된다는 것을 기억해야 한다. 열의출입 이 있더라도 온도는 변하지 않으므로 이 열을 잠열이라 부른다. 온도를 올렸을 때 생기는 변화에서는 잠열의 흡수가, 그 반대의 변화에서는 잠열의 방출이 일어난다. 물질의 상태로는 가스, 액체, 고체가 있다. 그래서 잠열에는 세 가지 다른 용어가 사용된다. 잠열은 고체상태와 액체상태 사이의 위상변화를 말한다. 여기서 열은 실제로 물체들 사이에 열 에너지가 전달되는 것을 말한다.- 정상상태 : 물질계의 상태가 시간에 의해 변화하지 않는 경우를 정상 상태라 한다. 열역학적으로는 물질의 출입이 있는데도 불구하고 그 계의 거시적인 양이 그 계의 모든 장소에서 시간적으로 일정한 상태를 말한다. 보통의 열역학에서는 에너지의 출입은 확인되지만 물질의 출입이 없는 소위 폐쇄계에 대해 시간적으로 일정한 평형 상태를 다룬다. 이것에 대하여 정상 상태는 물질 및 에너지 출입의 자유를 인정한 개방계에서 시간적으로 일정한 상태를 가리키며, 확장된 열역학 혹은 정상 상태의 열역학 또는 비가역 변화의 열역학 대상이 된다.-단열화염온도 : 연소과정에서 주변과 열교환이 없다고 했을 때 반응기의 단열작동 한계 내에서 생성물에 의해 이루어진 온도를 단열화염온도라고 부른다. 정상상태의 반응기에서 일UNDEROVER {W _{CV}}_{}^{BULLET } _{}와 다소의 운동 및 위치 에너지 영향이 없다면, 연소로 인해 방출된 에너지는 반응기로부터 오직 두 가지 경로로 전달된다. 즉 배출되는 연소생성물에 의해 수반되는 에너지와 주위로의 열전달이다. 열전달이 작을수록 연소생성다.

공학/기술| 2022.01.03| 8페이지| 2,500원| 조회(234)

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인하대학교 기계공학실험B 하이브리드엔진 실험

Revision. 12021년도 2학기기계공학실험 BReport(1). P-V선도 그리기1) 다음과 같은 a)~c) 조건에서 측정한 연소압력 데이터를 이용하여, 각각 P-V 선도를 그리시오.(그래프 조건 - X축: volume(cm3), Y축: pressure(bar), X축 및 Y축의 각 범위(scale)를 고정, 축 및 그래프의 제목 표기, 그래프는 점과 선으로 이루어진 형태를 사용할 것)(※ 본 실험 장치인 하이브리드 자동차 엔진에는 밀러(Miller) 사이클을 적용했기 때문에 압축행정의 압축비와 팽창행정의 팽창비가 다르지만, P-V 선도를 그리기 위한 계산에서는 이를 무시할 것)a) 스로틀이 많이 열렸을 경우(스로틀 하이)b) 스로틀이 조금 열렸을 경우(스로틀 로우)c) 연소를 하지 않을 경우(모터링 압력 신호)2) 1)에서 구한 일(work)을 도시 일(indicated work)이라고 한다. 기계효율을 85%라고 가정할 때 제동 일(brake work)을 a)~c)에 대하여 구하시오.(조건 : 도시 일과 제동 일 간의 관계를 먼저 나타내시오.)p-v선도에서 도시 일은 그래프 전체를 적분한 면적을 의미한다. 식은 아래와 같다.W _{i} = oint _{} ^{} {Pd FORALL } = int _{팽창} ^{} {PdV} - int _{압축} ^{} {PdV}주어진 데이터는 이산적이기 때문에 구분구적법을 사용하여 사다리꼴로 미소 일을 계산한다.이때, 기계효율은 내연기관에서 (실제로 한 일;제동 일)/(도시 일)을 의미한다.eta = {W _{brake}} over {W _{indicated}} 위 식에 따라 고부하, 저부하, 모터링의 제동일을 구해보면...- 고부하 제동 일 : 352.70[J] * 0.85 = 299.79[J]- 저부하 제동 일 : 165.86[J] * 0.85 = 140.98[J]- 모터링 제동 일: -147.68[J] * 0.85 = -125.53[J]3) 실제 엔진 연소압력 데이터를 이용하여 그린 P-V선도와 공기표준 Otto cycle의 P-V선도가 차이가 나는 이유를 설명하시오.(Keyword : cycle, 마찰, 단열, 불완전 연소, 비열, 가역과정, blow down, 냉각)공기표준 오토 사이클의 경우, 먼저 실린더 내부 연소실과 피스톤, 실린더와의 열전달이 없는 단열가역과정으로 가정한다. 반면 실제에서는 엔진이 구동되면 열이 발생하고 냉각수도 흐르는데, 이 때의 열을 무시하면 오차가 발생한다. 두 번째로 피스톤과 실린더, 크랭크축, 연소과정에서의 유동 등에서 다양한 마찰손실이 발생할 수 있는데, 오토 사이클에서는 이러한 마찰이 모두 무시된다. 하지만 실제 연소과정에서는 이러한 손실이 존재한다. 세 번째로, 공기표준 오토 사이클은 완전연소로 가정한다. 하지만 실제 엔진에서는 크랭크 각도로 45도에서 60도 사이 연소 기간이 존재한다. 이론 사이클에서 가정한 정적 연소과정은 실제로 존재할 수 없으며, 이 기간으로 손실이 발생한다. 네 번쨰로 오토 사이클은 비열비가 일정하다고 가정한데 비해, 실제 사이클의 비열은 온도의 함수로 나타난다. 다섯 번째로, 실제 사이클에서는 blow down으로 배기가스가 빠져나가면서 손실되는 열에너지가 존재하여 비가역과정이다. 팽창 행정 후반에도 연소실 압력이 여전히 높아서 배기 과정의 피스톤 배기 일을 증가시킨다. 이에 따라 배기 일을 감소시키기 위해 팽창 과정 말기에 배기 밸브를 열어 연소실 압력을 낮게 만들어서 발생되는 손실인 blow down 손실이 발생한다.4) 2)에서 구한 제동 일((a)~c))을 이용하여 제동 출력(brake power)을 구하고, 이를 kW와 PS로 표현을 하시오.(조건 : 제동 출력의 식 or 제동 출력과 제동 일 간의 관계를 먼저 나타내시오.)제동 출력N _{e} =P _{me} *V _{h} *z*n*i(P _{me}:제동평균유효압력,V _{h}:행정체적, z:실린더수, i:사이클상수, n:기관회전수)4행정이므로 z=4, i=1/2, n=1을 대입하며, 제동평균유효압력과 행정체적을 곱한 것이 제동 일이기 때문에 2)에서 구한 값으로 대체 가능하다.(1PS=735.5W)- 고부하 제동 출력 : 0.29979*1710/60*4*1*0.5=17.1[kW]=23.3[PS]- 저부하 제동 출력 : 0.14098*1300/60*4*1*0.5=6.1[kW]=8.3[PS]- 모터링 제동 출력 : -0.12553*1300/60*4*1*0.5=5.4[kW]=7.3[PS]5) 1)의 a) 결과를 이용하여 사이클(흡기-압축-팽창-배기)의 압력(bar)과 일(J)을 하나의 그래프로 나타내고 설명하시오.(그래프 조건 ? X축은 crank angle(°), Y축은 Pressure(bar, left) & Work(J, right)로 하여 표기, 압력 및 일의 그래프를 구분하여 표기)(설명 조건 : 각 사이클마다 압력 및 일의 관계를 설명)1. 흡기 : 흡기밸브가 열리면 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동한다. 체적이 팽창하는 속도보다 공기가 들어오는 속도가 더 느리기 때문에 피스톤 내부 압력이 대기압보다 낮아진다. 외부의 공기가 내부로 들어오는 것이기 때문에 음의 일을 한다.2. 압축 : 흡기밸브가 닫히고 피스톤이 하사점에서 상사점으로 올라가면서 공기를 압축한다. 여기에서 공기의 압력과 온도가 상승하게 되고 그래프와 같이 음의 일을 하고 있다. 이는 압축을 위해 일을 공급 받는다는 것을 알 수 있다. 실제로는 피스톤이 상사점에 도달하기 전에 연소하고, 연소로 인한 압력증가가 일어난다.3. 팽창 : 연료가 연소되면서 압력이 폭발적으로 증가하고 동시에 바깥으로 일을 한다. 피스톤이 하사점으로 이동하면서 크랭크각이 증가하고 압력과 일의 양이 줄어든다.4. 배기 : 피스톤이 하사점에서 산사점으로 이동을 하면서 배기 가스를 배출하여 일은 음수가 된다. 압력은 조금 감소를 하지만 거의 대기압과 일정하다.6) 1) or 5)의 그래프 결과를 참고하여, Otto cycle 4행정의 각 과정에 대하여 크랭크 각도에 따른 압력 변화를 설명하시오.(keywork : 흡기관 압력, 점화 시기)오토 사이클은 단열 압축, 정적 가열, 단열 팽창, 정적 방열 과정으로 4행정이 한 사이클로 이루어진다. 빨간색, 주황색, 노란색, 초록색 순서대로 압축, 연소와 팽창, 배기, 흡기이다. 흡기과정을 0도 기준으로 잡았을 때, 각 과정을 180도로 나눈다.1. 흡기과정(크랭크각도 0~180도)에서 흡기관 압력은 대기압과 비슷하다. 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동할 때 공기가 실린더 내부로 유입되기 위해 대기압보다 약간 낮은 압력에서 시작한다.2.압축과정(크랭크각도 180~360도)에서 흡기관압력은 압축으로 인해 증가한다. 크랭크축이 아래에서 위로 다시 올라오는 과정이며 연소는 상사점 약간 전이 시작된다. Otto cycle의 P-V 그래프에서 확인할 수 있듯이 점화시기는 압축이 끝난 시점부터 팽창이 일어나기 전 짧은 순간에 발생한다.3. 팽창과정(크랭크각도 360~540도)에서는 연소로 발생한 배기가스로 높아진 압력에 의해 피스톤이 상사점에서 하사점으로 내려간다. 흡기관 압력은 가스의 체적이 커지면서 낮아지게 된다.4. 배기과정(540~720도)에서 게이지 압력이 0으로, 대기압과 실린더 내부의 압력이 같아지게 된다. 피스톤의 상승운동으로 연소된 배기가스를 배출한다.7) 5)의 연소압력 그래프에 모터링(Motoring) 압력 그래프를 추가하여 그리고 연소압력과 모터링 압력을 비교하여 설명하시오.(그래프 조건 ? X축은 crank angle(°), Y축은 Pressure(bar)로 하여 표기, 연소압력 및 모터링 압력의 그래프를 구분하여 표기)(keyword : 부피, TDC, aTDC, bTDC, 점화 시기)먼저, 연소압력 그래프와 모터링 압력 그래프를 비교했을 때, 최대 압력에 이르는 크랭크 각도가 다른 것을 알 수 있다. 즉 점화시기가 다르다는 의미인데, 연소에 의해 압력이 커졌을 때의 피스톤에 가해지는 일의 양이 모터링의 경우에 가해지는 일의 양보다 크다.두 번째로, 최대 압력값은 연소의 경우가 모터링의 경우보다 더 크다. 왜냐하면 bTDC에서 aTDC 구간에서 연소가 일어나는데, 연소가 발생하는 연소압력 그래프는 거의 16bar에 가까우며 연소가 발생하지 않은 모터링의 그래프는 5bar 아래에 존재하는 것으로 보인다. 이는 연소에 의해 배기가스가 발생하면서 더욱 큰 압력을 가지게 된 것으로 보인다.

공학/기술| 2022.01.03| 8페이지| 3,000원| 조회(260)

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