내연기관의 ari standard cycle의 열역학적 해석

소개

내연기관의 싸이클에 대한 열역학적 해석을 주제로 발표를 준비한 내용입니다.

목차

1. Contents
2. Contents
3. Assume
4. Variable
5. Air - Standard cycle
6. Otto cycle
7. Real air-fuel engine cycle
8. Engine cycle at part throttle
9. Diesel cycle

본문내용

Engine Cycle
Assume
Mixture ⇒ air(ideal gas) with const. Cv
Open cycle ⇒ closed cycle
Intake/Exhaust strokes ⇒ P0 (atmosphere)
Compression/Expansion strokes ⇒ isentropic process
Combustion process idealized as SI: const. V and CI : Const. P
Exhaust blowdown ⇒ Const. V
All Processes are considered reversible

<중 략>

1. Part throttle
Throttle valve를 조절하여 공기 유입 량을 줄인다.
펌핑에 의한 손실이 발생한다.
일이 줄어든다.
파트 쓰로틀은 쓰로틀 밸브의 개폐 정도에 따라 연소실내 걸리는 부압을 나타냅니다. 가솔린 엔진에서는 주입되는 공기량에 따라 연료 분사량을 조절하여 일정한 당량비로 연소가 진행 되는데, 저속 주행과 같은 커다란 일이 필요 하지 않을 때에는 쓰로틀 밸브가 일부분만 오픈하게 되는데 이를 통해 생기는 로스를 펌핑로스라 합니다. 흡기 다기관 내 압력이 떨어지면서 하사점으로 움직이던 피스톤에 힘이 걸리게 되고 이는 출력 저하로 이어집니다.

<중 략>

Pv 선도를 보면 아시겠지만, 압축비의 순은 디젤 듀얼 오토사이클 순입니다.
이 Pv 선도를 Ts 선도로 나타내면 이렇게 되고
따라서 Qin 값이 아까와는 다르게 디젤, 듀얼, 오토 사이클 순이 됩니다.
마찬가지로 효율은 디젤,듀얼,오토 사이클 순으로 작아집니다.
그래서 실제로 열효율이 가장 좋은 기관은 디젤싸이클이고 압축비가 높을수록 열효율은 높아지고 연료 소비율은 낮아집니다.
따라서 최종적으로,
이 싸이클들의 비교를 통해 알 수 있는 점은
압축비가 동일할 때 열효율이 가장 좋은 기관은 = 오토싸이클이고
실제로, 열효율이 가장 좋은 기관 = 디젤기관이라는 것입니다

참고자료

· Williard W.Pulkrabek, Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine 2nd,person,2005
· 이주성, 내연기관,건기원,2007
· Moran et al. , principles of Engineering Thermodynamics 7th,wiley,2011