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제목
[가솔린 최신 기술] 흡배기관의 동적 효과
작성자
모빌텍
조회수
7942
작성일
2007-06-05


체적효율 또는 충진효율에 많은 영향을 주는 현상에 동적효과라고 하는 것이 있다. 이는 흡기와 배기작용이 단속적으로 일어나기 때문에 발생하는 흡배기계 압력진동에 의해 생기는 것으로 {관성효과} 또는 {맥동효과}라고 부른다. 흡기관과 배기관 그리고, 다기통엔진의 경우로 나누어 설명하면 아래와 같다.
□ 흡기관의 동적효과

흡기관내 기주(氣柱)의 관성에 의해 하사점후에서도 신기가 실린더내로 유입되어, 흡기관이 없는 경우 보다 체적효율이 향상되며, 이것을 {흡기관성 효과}라고 부른다. 이 관성효과는 관성특성수, 관내저항계수(μ), 흡기밸브 닫는각도의 영향을 받는다. {관성효과}는 흡기관내에 생긴 압력진동이 동일 흡기행정에 영향을 주는 현상을 말하지만, 고회전이나 흡기관이 긴 경우에는 다음 사이클에도 영향을 주며, 이것은 {맥동효과}라고 부른다.

□ 배기관의 동적효과

배기관에서는 배기가스 밀어내기에 의해 흡기관보다 큰 압력진동이 생기며, 이 압력파에 의해 배기행정 후반에 부압이 생기고 잔류가스가 빨려 나간다. 밸브 오버랩이 크면 부압파가 오버랩기간에 동조되므로 소기효과가 증대된다.

□ 실제 엔진에서의 동적효과 적용

공통적인 흡기매니홀드를 갖는 다기통엔진에서는 어느 실린더의 흡기행정 후반에 다른 실린더의 흡기개시에 의한 부압파가 동조되면, 입구 압력을 내린 상태와 마찬가지로 되어 체적효율이 저하되며, 이것을 {흡기간섭}이라고 한다.

배기매니홀드에서도 마찬가지로 배기의 정압파가 타 실린더의 배기행정 후반에 동조하고 배기배압이 높아져서, 잔류가스량이 많아지므로 체적효율이 저하되고, 이것을 {배기간섭}이라고 한다.

이러한 간섭을 없애려면 흡기관의 독립 길이를 길게할 필요가 있으나, 실제의 엔진에서는 엔진룸의 제약내에서 목표로 하는 토오크 커브(저중속 또는고속용 목표)에 맞추어, 흡배기관 길이를 결정해야 하며, 컴퓨터에 의한 시물레이션이 많이 사용된다.

실제 엔진에서 밸브개페시기나 흡기매니홀드 길이를 최대출력을 목표로 하여 설계하면 저중속에서는 반대로 출력이 떨어지는 현상이 생기므로 엔진회전수에 따라서 {등가 흡기관길이}를 절환해주는 가변 흡기시스템이 많이 사용된다.

DOHC 엔진에서는 회전수에 따라 흡기측 캠의 위상을 변경시켜 IVC를 가변화하고, 저속에서 고속까지 높은 토크가 얻어지도록 하는 가변밸브타이밍 시스템도 실용화 되어 있다.

 
 
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