디젤기관 보고서

본문내용

형 디젤엔진에 많이 사용
▷ 연료분사와 연소가 실린더 상부에서 이루어 짐
▷ 다공노즐
간접분사방식
< 예연소식 >
▷ 2단계 연소가 이루어 짐
▷ 연료와 공기의 혼합은 예연소실에서 분출된 기류를 이용함
▷ 단공 노즐
< 와류실식 >
▷ 와류실안의 공기에 소용돌이를 일으 켜 여기에 연료를 분사하여 연소
▷ 직접분사식과 예연소실의 중간적
특성
Ⅱ-3) 연료분사시스템
※ 연료 공급 계통
연료탱크→ 연료공급펌프→ 연료 여과기→ 분사펌프→ 분사파이프→ 분사노즐
① 분사펌프
특 징
열형 분사펌프
▷ 플런저 행정당 송출연료량이 큼
▷ 수명이 길다
▷ 대형 디젤기관에 적합
분배형 분사펌프
▷ 하나의 펌프 실린더와 플런저에 의해 연료가 가압
▷ 가압된 연료는 각 실린더로 분배
▷ 소형 디젤기관에 적합
② 타이머
▷ 엔진과 분사펌프의 구동축간의 위상차 를 둠
▷ 회전속도↑ ⇒ 분사시기 빠르게 해줌
▷ 회전속도↓ ⇒ 분사시기 늦춰줌
③ 조속기
◎ 역할
▷ 기관의 최고속도를 제한해서 기관을 보호
▷ 공회전 속도를 규정 속도로 유지
▷ 시동 시 분사연료량을 늘려 기관시동을 용이하게 함
④ 분사 노즐
▷ 홀형노즐
⇒ 여러 개의 분사구멍이 가공되어 있음
⇒ 직분엔진에 사용
▷ 핀형 노즐
⇒ 한 개의 분사구멍이 가공되어 있음
⇒ 니들 끝모양에 따라서 핀틀과 스로틀이 구분됨
⇒ 주로 와류실식에 사용
Ⅲ. 커먼레일 시스템
Ⅲ-1) 커먼레일 엔진
▷ 고압 연료 저장장치인 커먼레일에 연료를 저장
▷ 일정압력 이상의 고압에서 연료를 분사하는 방식
▷ 분사 순서에 관계없이 항상 일정한 압력 유지
Ⅲ-2) 기존 디젤과의 차이점
기존 디젤
커먼레일
성능의 차이점
연료분사 제어방식
◎기계식 카버너를 통해 엔진 RPM에 비례하여 연료 분 사 제어
◎ECU(엔진컨트롤 유닛)가 각 센서의 정보를 입력 받아 전기적 신호로 분사제어
◎최적의 조건에 맞춰 연료를 분사하므로 적은 연료로 높은 출력을 얻을 수 있음
연료분사 횟수
◎엔진 폭발행정 시 1회 분사
◎엔진 폴발행정시 전사분, 주분사 2차례 걸쳐 분사함
◎최고 폭발압을 줄이면서 연소실내 고른 압력분포를 얻을 수 있어 소음 감소
연료분사 압력
◎최대 750~1100 bar
◎최대 1350~1600 bar
◎고압의 연료를 연소실에 직접 분사함으로써 높은 출력 향상과 배기가스 감소
인젝터 연료 공급 방식
◎연료분사펌프(플랜저)에서 각각의 연료파이프를 통해 각 노즐로 공급
◎항상 일정한 고압을 유지하는 커먼레일에서 인젝터로 직접공급
◎일정한 고압의 직접 연소실로 공급되어, 엔진반응 시간이 단축되고 가속성능 향상
Ⅲ-3) 시스템 구성
① 연료필터
▷ 연료내의 불순물을 제거
▷ 특히 연료내의 수분을 제거하여 부식작용의 피해로부터 예방
② 고압펌프
▷ 연료를 고압으로 만들어 커먼레일 시스템이 필요로 하는 압력을 공급
③ 레일
▷ 분사전 저장소
▷ 펌프에서 발생된 고압의 연료를 인젝터에 전달
▷ 레일내에는 항상 일정한 압력을 유지
④ 인젝터
▷ 솔레노이드 밸브가 열리면 고압으로 실린더 내의 연료를 직접 분사
⑤ ECU
▷ 각 센서로부터 차량의 운행정보를 수지 및 계산
▷ 연료분사량과 타이밍 신호를 인젝터에 전달
Ⅳ. 실습
분사 개시압력 측정 및 조정
측정 방법
① 노즐테스터를 장착
② 레버를 1~2회 서서히 작동
③ 계기의 바늘이 상승하면 강하게 1회 작동
④ 바늘의 순간적 멈춤이 분사개시 압력 값
⑤ 측정된 압력값과 표준치와 비교하여 조정
☞ 고찰 : 계기판이 고장나서 확인 불가
Ⅳ-1) 분사 노즐 테스트
분무 상태 확인
판 정
▷ 고르게 분무가 되거나 균형이 잡힌 경우 양호하며 중간에 갈라지거나 다른 곳으로 튄 경우 불량
☞ 고찰 : 분무가 다른 곳으로 튀고 균형이 맞이 않아 불량
후적 상태 확인
판 정
▷ 손가락으로 노즐 팁 부근을 만져 봄
▷ 연료가 손가락에 흥건히 묻어
있으면 불량
☞ 고찰 : 노즐 팁 주위에 연료가 묻어 있어 불량
분사 각도 측정
※ 아래식에 대입하여 분사각 θ 를 구한다
α = L/2H, θ = 2×arctanα
H
L
α
θ
측정값 및 결과값
15CM
7.5CM
0.25
28.07
분사펌프 테스터
작동방법
① 전원 키 ON
② PRE ON
③ Clutch ON → Drive "N" 확인
④ Pump ON
⑤ Drive R
⑥ Stroke stop → start
분사량 측정
실험 방법
① 테스터기를 작동
② 연료를 실린더에 받음
③ 스트로크가 끝나면 자동으로 멈춤
④ 분사량의 불균율을 계산
⑤ 불균율이 3%이상이면 수정
Ⅳ-2) 분사펌프 테스트
실린더 번호
1
2
3
4
분사량(cc)
16.1
16.5
16.2
16.4
☞ 측정값
☞ 분사량 계산
계산식
결과값
판정
평균분사량
[각노즐의 분사량의 합]
/[실린더 수]
16.3
(+)불균율
[(최대분사량-평균분사량)*100]
/[평균분사량]
(+)1.23%
정상
(-)불균율
[평균분사량-최소분사량)*100]
/[평균분사량]
(-)1.23%
정상
☞ 고찰: 불균율이 모두 3%이내이므로 정상이다.
각 센서 위치
각 센서 명칭
① 캠 샤프트 포지션 센서(CMP)
② 공기유량 / 흡기온센서(AFS / IAT)
③ 크랭크 샤프트 포지션 센서(CKP)
④ 레일 압력 센서(RPS)
⑤ 수온센서
⑥ 액셀 페달 포지션 센서
Ⅴ. 디젤 자동차 센서
① 캠 샤프트 포지션 센서(CMP)
② 공기유량 / 흡기온센서(AFS/IAT)
③ 크랭크 샤프트 포지션 센서
▷ 1번 실린더의 압축 행정 상사점을 감지하는 것으로 연료 분사 및 점 화 순서를 결정하는 데 사용
▷ 단위 시간당 흐르는 공기의 양을 측 정하고 흡입 공기의 온도를 계측
▷ 엔진회전수 및 피스톤의 정확한 위치를 감지, 점화시기, 연료 분 사시기와 분사량을 제어
④ 레일 압력 센서(RPS)
⑤ 수온센서
⑥ 액셀 페달 포지션 센서
▷ 레일압력센서는 커먼레일에서 발 생된 연료압력을 엔진 ECU로 전 달하고, 엔진 ECU는 이 신호를 받아 레일압력 피드백 제어
▷ 냉각수의 온도를 계측하고 공전 속도 보상, 연료 분사량 보정 및 점화시기 제어 등의 기능을 수행.
▷ 폐달 밟은 양을 감지하여 ECU 로 보내 CPS와 함께 기본연료 분사량 및 분사시기 결정

키워드

연료분사시스템,   디젤,   디젤기관,   커먼레일,   분사노즐,   디젤기관과 가솔린기관 비교