*진* 스토어

*진*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

1개
전체 판매량

0개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균C
자료문의 응답률

-

전체자료 1개

내연기관실험보고서 평가C아쉬워요

1. 실험목적 및 개요전기점화 또는 압축착화 기관에서 회전속도, 부하의 크기에 따른 기관성능을 시험함으로써 내연기관의 출력성능 시험방법을 익히고 출력특성을 이해한다.2. 기초이론 및 실험장치(1) 기초이론a. 토오크 T 및 제동 동력 Pb 계산크랭크 축 반경이 r이고 이에 작용하는 힘 F로써 회전할 때에, 1회전 시 크랭크축이 행한 일은이 된다. 이 때은 토오크 T가 되므로 일의 양은로 표시된다. 따라서 제동 동력 Pb 는 다음과 같이 정의된다.제동동력Metric unitsb. 충전 효율(charging efficiency)와 체적 효율(volumetric efficiency)충전효율와 체적 효율는 다음과 같이 정의된다.γa : 흡입된 건조 신기의 비중량 [ kgf/m3 ]γn : 표준 건조 공기의 비중량 [ kgf/m3 ]흡입된 건조 신기의 비중량은 다음과 같이 구할 수 있다.γa : 온도 θ℃, 대기압 Pa mmHg, 습도인 경우 건조 공기의 비중량γn : 온도 0℃, 대기압 760mmHg 상태의 건조공기의 비중량( = 1.293)γw : 수증기의 평균 비중량θ℃010203040γw0.80390.80420.80460.85010.8056Pa : 대기압 mmHgPs : 실온에서 수증기의 평균 포화증기압 mmHg: 각 시험에 있어서의 상대습도 ( 상대습도 100%의 경우 = 1.0 )따라서,충전효율체적효율γ0 = 표준상태 ( 대기압 760 mmHg, 온도 20℃, 습도 65%) 에서의습공기의 비중량 1.208nR : 사이클 / 2Vd : 행정체적c. 연료소비율 (specific fuel consumption:sfc) 및 열효율(thermal efficiency:)연료소비율(sfc)은 단위동력(P)에 대한 연료 유동률()을 말하는 것으로서 다음과같이 정의된다.연료소비율제동 연료소비율(metric unit)(g/h) : 연료의 질량 유동률= b (연료소비량) / t (시험시간)(PS) : 제동동력연료의 발열량을, 사이클당 공급되는 연료의 질량을, 사이클당 일 또는 이 정의된다.여기서 Pm은 임의의 대기 상태에서의 측정동력 Pc는 표기대기상태의 환산 수정된 동력이며 CF는 수정계수(correction factor)를 의미한다.: 측정 평균 대기압 (mmHg): 대기의 수증기 분압 (mmHg)θ : 각 시험에 있어서의 평균실온 ℃f. 제동, 지시 평균유효압력(bmep, imep), 지시마력 (Pi)제동 평균유효압력(metric unit)지시 평균유효압력: 사이클 / 2 , n : 실린더 수△Pi : 팽창행정기간중 임의 크랭크각 θi에서의 압력과 압축행정 기간 중의크랭크각 360-θi 에서의 압력과의 차압g. 지압선도 작성 (p-V diagram)(2) 실험 장치a. 실험기관형식 : 디젤 , 4 사이클, 수냉실린더 수 : 4 실린더cylinder bore : D = 83 mmstroke : S = 92 mm전체 행정 체적 : Vd = 1991 cccompression ratio : 17.7최대출력 : 111 / 4,000 PS/rpm (디젤)최대토크 : 25.5 / 2,000 kgf?m/rpm (디젤)b. 동력계 ( dynamometer )규격 : 130kW/ 900 -10,000 RPM제어 방식 : THYRISTOR (SCR) 위상각도제어3. 실험 조건실험실 온도 : 21℃, 습도 : 91%, 냉각수 온도 86℃, 실험시간 : 30s토 크 (kgf×m)55회전수 (rpm)17001800순간유량 (cc/sec)0.7960.862배기온도 (℃)265274AFS(AirFlow Sensor)3.113.204. 실험치 계산회 전 수Nrpm17001800시 험 기 간tsec3030제동마력TorqueTkgf?m55마 력PbPS11.868212.566수정 제동 토크Tckgf?m5.065.06수정 제동 마력PbcPS12.010612.7168흡입공기온 도ta℃2121흡 입 공 기 량Gakg/h161.99174.82충 전 효 율ηc%132134.6체 적 효 율ηv%133.38135.955연 료 소 비 량bg20.335722.02186연 료 소/)③ 체적효율 (ηv)*(건조공기의 비중량)*(수증기의 평균 비중량)30-20 : (0.8501-0.8046)= (21-20) : (x-0.8046)*=760mmHg (대기압에서의 mmHg)*=18.6469 mmHg 760mmHg = 1.0332 kgf/* 열역학의 책의 온도기준 포화증기의 성질에서21℃= 0.02535 kp/760 : 1.0332 =: 0.02535=그러므로=18.6469 mmHg ø=0.91 (91 ％) θ=21℃*=∴=1.1957 kgf/㎥④ 연료소비율(연료의 질량유동율) =연료유량×경유밀도 경유밀도 =0.855 kg/l=cc/s × kg/l = g/h단위환산 하면(cc/s× l/1000cc × kg/l = kg/ 1000skg/1000s × 3600s/h × 1000g/kg= 3600g/h)=0.796×3600×0.855=2450.088 g/h*(수정제동마력사용)⑤ 연료소비량b=×t (t=30s = 0.0083h)= 2450.088×0.0083= 20.3357 g⑥ 제동열효율: 연료의 저발열량 (경유=10135 kcal/kg)⑦ 공연비*R (실제공연비) == 0.06612×1000 = 66.12⑧ 이론 공연비(x=12 y=26)*공기과잉율λ=⑨ 수정계수⑩ 수정제동마력== 1.0120 × 11.8682= 12.0106184 [PS]⑪ 수정토크⑫ 지시 평균 유효압력⑬ 제동평균유효압력(수정제동마력사용)(14)지시마력P(2) 회전수(N) 1800 rpm, 토크(T) 5 kgf?m 일 때① 제동마력② 충전효율 (ηc)* 흡입된 건조 신기의 비중량x=3.20 일 때 ∴174.82 (kg/h)* 행정체적*(사이클/2)=2*(kgf/)③ 체적효율 (ηv)*(건조공기의 비중량)*(수증기의 평균 비중량)30-20 : (0.8501-0.8046)= (21-20) : (x-0.8046)*=760mmHg (대기압에서의 mmHg)*=18.6469 mmHg 760mmHg = 1.0332 kgf/* 열역학의 책의 온도기준 포화증기의 성질에서21℃= 0.02535 2186 g⑥ 제동열효율: 연료의 저발열량 (경유=10135 kcal/kg)⑦ 공연비*R (실제공연비) == 0.065889×1000 = 65.889⑧ 이론 공연비(x=12 y=26)*공기과잉율λ=⑨ 수정계수⑩ 수정제동마력== 1.0120 × 12.566= 12.716792 [PS]⑪ 수정토크⑫ 지시 평균 유효압력⑬ 제동평균유효압력(수정제동마력사용)(14)지시마력P5. 실험결과 분석위의 두 그래프를 살펴보면, 토크의 변화에 대해 압력선도가 크게 변하지 않는 것을 알 수 있다. 비교적 실험이 오차가 적고 정확했던 것으로 보인다.토크가 증가함에 따라, 연료소비율이 감소하고 있다.위 식에 있는 질량유동율과 제동마력, 모두가 토크의 증가에 따라 증가하는 값이나,상대적으로 질량유동율의 증가에 비해 제동마력의 증가가 더 크게 나타나므로 이러한 결과를 볼 수 있다.------- ①-------- ②②식에 ①식을 대입하여 보면, 제동평균유효압력()은 회전수()에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.반면, 질량유동율() 은 회전수에 따라 차이가 나고 있다. 여기서의 계산식에서는 회전수의 증가에 따라, 순간유량이 증가한 것이 주원인이라 할 수 있고, 그 외에도 기관고유의 인자, 운전조건, 외부상태에 영향을 받는다.위의 두 그래프에서는 충전효율과 체적효율이 비슷한 양상으로 증가하고 있는 것이 특징이다.충전, 체적효율 모두, 같은 마력일 때 회전수의 증가에 따라 비례하고 있다. 이것은 아래의 식에서 이 효율들이 회전수와 반비례관계임을 확인함으로써 증명된다.충전효율:, 체적효율:또 하나 식을 계산하는 과정에서 알게 된 것으로, 두 rpm의 경우 모두가, 체적효율이 충전효율보다 높았다.이것은 충전효율은 분모에, 표준상태(대기압 760mmHg, 온도 20℃, 습도 65%)에서의 습공기의 비중량 ()이 1.208이고, 체적효율은 분모에, 실험시 상태 (온도 21℃, 습도 91%)일 떄의 습공기의 건조공기의 비중량()이 1.1957을 사용하기 때문이다.제동열효율은 rpm에는 거의 영향을토크가 증가할수록, 즉 imep값이 증가할수록 감소하고 있다.rpm의 영향은 그리 크게 받지 않는다. 공연비가 감소하는 것은 공기과잉율이 증가하는것이고 따라서 토크가 증가할수록 연료에 대한 공기의 양이 많아진다는 것을 뜻한다.*R (실제공연비) =*공기과잉율(λ)=★ rpm1700, 토크 5일때의 P-V 선도크랭크각에 따른 압력을 P-V선도로 구현하였다. 원래 P-V선도가 가져야 하는 모양을 변형시켜 얻은 것이다. 압력이 0 이하로 떨어지는 것을 관찰할 수 있는데, 정확한 이유는 알 수 없다.★ rpm1800,토크 5일때의 P-V선도전반적인 두 그래프상의 차이는 없으나, rpm1700때가 P가 0이되는 지점이1800일때보다 빠르다는 것을 알 수 있다.또한 1800 rpm일때가 먼저 높은 압력이 (80근처)에 도달한다.6. 고 찰이번 실험을 통해 내연기관 수업시간에 들은 것들을 보다 잘 이해하게 되었다. 특히나 실제 싼타페 엔진을 관찰하고, 작동시켜 봄으로써 각 부속들의 위치와 연결상태와 그 역할들을 알수 있었고, 실험시작전 교수님의 이론설명을 통해, 막연했던 내용들을 실물을 보면서 설명을 들어 기억에 오래 남을 것 같다.엔진 다이나노미터와 encoder, common rail, accumulator, EGR, 과급등 딱딱한 개념들을 쉽게 이해할 수 있었고, 수정을 이용한 압력센서의 측정원리라든지, 흡입공기량을 측정하기 위한 방법(AFS전압측정) 등을 알게 되었다.그리고 보고서를 작성하면서 흡입공기량, 충정효율, 체적효율, 연료소비량, 연료소비율, 제동효율, 제동평균유효압력, 지시평균유효압력, 지시마력과 질량유동률, 공연비등을 직접 단위를 맞추고 계산을 해봄으로서 이 단어들의 이미지가 학기중에 내연기관을 수강했을때보다 훨씬 잘 떠오르는 것을 알 수 있었다.각 데이터의 상관관계나 설명은 앞의 그래프를 통해 언급하였으므로 생략한다.실험치를 계산할 때 제동평균유효압력과 연료소비율을 수정제동마력을 이용하였다.그 이유는 수정제동마력이 실제 실험조건(온도, 습도)를 만족하 같다.

공학/기술| 2003.09.23| 18페이지| 1,000원| 조회(832)

내연기관, 연료, 기계공학, 충전, 제동

미리보기

닫기