초록 ▼

본 연구에서는 개선된 배기시스템 제동열효율에 미치는 여러가지 설계인자를 고려하여 기존배기시스템과 개선된 배기시스템의 각 인자에 대한 실험 적용을 통하여 다음과 같이 결론을내렸다. 자동차 배기시스템 길이는 일정이상의 직선 구간이 필요하며, 특히 촉매컨버터나 메인머플러 등의 배압증가에 영향을 끼치는 요소사이에 배기관의 구간 길이가 짧으면 배압차는 작으나 배압변동 폭이 심하게 발생하여 연소압력 변동에도 큰 영향을 미친다. 따라서 불안한 연소상태는 연료소비율의 증가를 가져와 제동열효율도 낮아진다. 배기관의 형상은 일반적으로 벤딩 가공된 구

본 연구에서는 개선된 배기시스템 제동열효율에 미치는 여러가지 설계인자를 고려하여 기존배기시스템과 개선된 배기시스템의 각 인자에 대한 실험 적용을 통하여 다음과 같이 결론을내렸다. 자동차 배기시스템 길이는 일정이상의 직선 구간이 필요하며, 특히 촉매컨버터나 메인머플러 등의 배압증가에 영향을 끼치는 요소사이에 배기관의 구간 길이가 짧으면 배압차는 작으나 배압변동 폭이 심하게 발생하여 연소압력 변동에도 큰 영향을 미친다. 따라서 불안한 연소상태는 연료소비율의 증가를 가져와 제동열효율도 낮아진다. 배기관의 형상은 일반적으로 벤딩 가공된 구간의 횟수에 따라 배압이 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 가공된 반경이 커질수록 벤딩의 배압영향력이 줄어들며, 특히 벤딩 부위 각도가 호에 가까운 형태를 하면 벤딩의 영향이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 배기관 형상에 따른 연소특성은 배기관의 형상이 복잡하고 반경이 줄어들수록 연소압력이 불규칙하여 마력도 낮게 나타나 제동열효율도 상대적으로 감소되는 것으로 나타났다. 개선된 배기시스템은 2000rpm이상의 운전조건에서 일반머플러에 비해 배압성능과 제동열효율이 우수하였다. 그러나 배기 가변밸브가 작동되지 않은 2000rpm이하 구간에서는 배압성능과 제동열효율 특성이 동일하였다. 개선된 배기시스템에 장착된 배기 가변밸브의 토크변화에 따른 배압특성과 엔진동력성능 향상 측면을 비교한 결과 밸브토크가 낮아지면 일반머플러보다 배압도 대폭 감소되며, 스로틀밸브 개도량 변화에 따른 연소압력 변화폭도 적어 연소특성이 안정적인 것으로 나타났다. 특히 기관회전속도 2000rpm이하 구간에서 연소압력 변동폭이 거의 없으며, 제동열효율도 2000rpm구간에서 일반머플러 장착시스템보다 더 우수한 것으로 나타났다. 그러나 가변 밸브의 토크 증가 시 기존 배기시스템보다 배압 및 제동열효율 특성 면에서 동일하거나 더 낮은 성능을 나타내었다.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 에너지$\cdot$자원기술개발사업 최종보고서 초록...3
• 요약문...4
• 목차...6
• 제 1 장 서론...7
• 제 1 절 연구배경 및 목적...7
• 제 2 절 연구내용...10
• 제 2 장 실험장치 및 방법...12
• 제 1 절 실험장치...12
• 제 2 절 실험방법...30
• 제 3 장 실험결과 및 분석...37
• 제 1 절 배기관 길이 변화에 따른 배압 및 엔진 성능 평가...37
• 제 2 절 배기관 형상 변화에 따른 배압 및 엔진 성능 평가...44
• 제 3 절 기존 배기시스템의 배압 및 엔진 성능 평가...61
• 제 4 절 개선된 배기시스템의 설계 인자 변화에 따른 배압 및 엔진 성능 평가...65
• 제 4 장 결론...74
• 참고문헌...76