기관 동력 및 연료량 측정

소개글

기관 동력 및 연료량 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.서 론

2.이 론

3.실 험 장 치
가. 실 험 엔 진
나. 동 력 계
다. 전 자 저 울
라. 공 기 유 량 계
마. 경 사 마 노 미 터

4.실 험 방 법

5.실 험 결 과 및 고 찰
가.제 동 토 크
나.제 동 동 력
다도 시 동 력
라.마 찰 동 력
마.기 계 효 율
바.I H P
사.B H P
아.I M E P
자.B M E P
차.B S F C
카.I S F C
타.체 적 효 율
파.도 시 열 효 율
하.제 동 열 효 율
갸.부 록
1) 초 기 실 험 데 이 터
2) S o u r c e d a t a

6. 참 고 문 헌

본문내용

마력은 급속히 증가하게 되므로 BHP는 그 전 기울기보다 완만한 증가를 보이게 되며 제동동력과 같은 패턴을 보이고 있다.
[그림 5-7] BHP(제동마력)
아. IMEP
아래 [그림 5-8]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 IMEP를 나타낸 것이다. 전체적인 경향은 기관의 회전수가 높아질수록 IMEP는 점점 낮아지는 것을 알 수 있다. MEP는 한 사이클 동안 행하여진 일을 행정체적으로 나눈 값으로 마찰손실에 의존하며 마찰손실은 기관회전속도에 비례관계를 가지므로 위에 있는 전부하나 부분부하 모두 기관의 회전수가 높아짐에 따라 조금씩 감소함을 알 수 있다. 또 MEP는 엔진의 단위크기가 수식에 포함되어 있으므로 크기가 다른 엔진을 비교하는데 용이하다.
[그림 5-8] IMEP
자. BMEP
아래 [그림 5-9]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 BMEP를 나타낸 것이다. 전체적인 경향은 BMEP 역시 기관의 회전수가 높아짐에 따라 감소함을 알 수 있다. 이러한 이유는 BMEP가 기계효율과 IMEP에 비례함을 통해서 경향을 알 수 있다.
[그림 5-9] BMEP
차. bsfc(제동연료소비율)
아래 [그림 5-10]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 bsfc를 나타낸 것이다. 전체적인 경향은 전부하인 경우 1800rpm, 부분부하인 경우 2100rpm까지 떨어지다가 다시 올라가는 경향을 나타낸다. 이론적으로 당량비가 1일때를 이상연소라 하는데 전부하시 1800rpm일 때와 부분부하 시 2100rpm일때의 당량비가 1에 가까우며 최적의 연소가 일어난다. 그러므로 이때가 연료를 경제적으로 사용할 수 있는 지점이라고 말할 수 있다.
[그림 5-10] bsfc(제동연료소비율)
카. isfc
아래 [그림 5-11]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 isfc를 나타낸 것이다. 전체적인 경향을 살펴보면 위의 bsfc와 유사하게 전부하일때는 1800rpm, 부분부하일때는 2100rpm에서 최적의 연료소비율을 보인다. 그리고 더 알아두어야 할 것은 연료소비율이 단위power당 사용한 연료량을 의미하며 일은 isfc가 더 많이 내므로 bsfc는 상대적으로 더 많은 연료량이 들어가야 한다.
[그림 5-11] isfc(도시연료소비량)
타. 체적효율
아래 [그림 5-12]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 체적효율를 나타낸 것이다. 전체적인 경향을 살펴보면 전부하와 부분부하모두 엔진회전수에 반비례하는 것을 알 수 있다. 왜냐하면 체적효율은 실제로 흡기관을 통해 들어온 공기량과 실린더에서의 행정체적을 채울 수 있는 이론 공기량과의 비를 말하는데 기관 회전이 높아질수록 피스톤속도의 증가에 흡입공기의 유동속도가 따라가지 못하기 때문에 체적효율은 점점 감소하게 된다.
[그림 5-12] 체적효율
파. 도시열효율
아래 [그림 5-13]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 도시열효율을 나타낸 것이다. 전체적인 경향을 살펴보면 전부하일 때는 1800rpm, 부분부하일 때는 2100rpm에서 가장 높게 나타난다. 이런 경향을 보이는 이유는 제동연료소비율에서도 말한바와 같이 전부하 1800rpm과 부분부하 2100rpm에서 연료소비율이 최적인 상태이며 연료가 완전연소하기 때문에 열효율이 가장 높게 나타나며 기관회전수의 증가에 따라 도시열효율은 점점 감소한다. 또 기관의 회전수가 높아질수록 연료유량보다 공기의 유량이 농후한상태가 되며 연소되지 않고 배출가스로 나오는 경우가 점점 많아지게 된다.
[그림 5-13] 도시 열효율
하. 제동열효율
아래 [그림 5-14]의 가로축은 Engine Speed(rpm)이고, 세로축은 도시열효율을 나타낸 것이다. 전체적인 경향을 살펴보면 전부하일 때는 1800rpm, 부분부하일 때는 2100rpm에서 가장 높게 나타난다. 이런 경향을 보이는 이유는 도시열효율에서 말한바와 같이 전부하 1800rpm, 부분부하의 2100rpm에서 가장 큰 제동열효율을 보이며 기관의 회전수가 높아짐에 따라 전부하와 같이 점점 감소함을 나타낸다. 또 제동일에 비해 도시일이 더 크므로 제동열효율이 상대적으로 더 낮게 나온다.
[그림 5-14] 제동 열효율
갸. 부록
1) 초기 실험 데이터
내연기관 실험 / 실습 #1
엔 진 제 원
(KIA 2.5톤 SH 디젤엔진 - LPG 개조엔진)
배기량(cc)
3581
Bore(mm)
100
Stroke(mm)
114
압축비
9
사용연료
LPG
실 험 일 자
2006. 4. 8.
조
실 험 자
2조 (김정석, 김동기, 노병현, 황성욱)
대 기 압
758mmhg
실 험 온 도
26℃
습도
11%
Load
(%)
Speed
(rpm)
POWER
(Ps)
Speed
(rpm)
Torque
(kg.m)
Boost_P1
(mmH2O)
LPG Fuel
start (g/100s)
LPG Fuel
end (g/100s)
100%
1500
59.28
1517　
28.31　
41　
-261　
-553　
1800
67.03
1805
26.73
47
-698　
-1023　
2100
74.27
2106
25.21　
53　
-1137　
-1508　
2400
82.5
2406
24.20
59　
-1631　
-2050　
2700
88.26
2708
23.41　
65
-2163　
-2620　
3000
91.87
3005
22.03　
69　
-2806　
-3303　
50%
1500
29.43
1503
14.04　
22　
-227　
-397　
1800
33.3
1802
13.26　
25　
-485　
-663　
2100
36.72
2102
12.48　
28　
-763　
-957　
2400
40.1
2403
12.03　
32　
-1064　
-1294
2700
41.86
2703
11.08　
35　
-1433　
-1684　
3000
45.3
3004
10.80　
40　
-1815　
-2115　
6. 참고문헌
1) 이성렬, 내연기관, 보성각, pp. 117-123, 1994
2) Pulkrabek, 내연기관공학, 교보문고, pp. 44-92, 2005

키워드

기관회전수,   동력,   제동마력,   도시동력,   연료량,   공기량,   bmep,   bsfc