가변장치 부착에 따른 배기시스템 내부의 압력강하가 배기배출물 저감에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

자연흡기 가솔린 엔진은 아이들링 상태와 같은 저속 회전 구간에서 엔진으로부터 배출되었던 배기가스가 다시 실린더로 역류하는 현상이 발생한다. 기연소된 배기가스의 역류는 엔진의 실린더 내에서 연소온도를 낮춰 NOx 배출을 감소하는 장점이 있지만, 인체에 유해한 배기가스 CO, HC 등을 증가시키는단점이 있다. 이는 엔진의 밸브오버랩의 영향으로 배기행정 말기에서 흡입행정 초기 TDC 구간에서 흡배기 밸브가 동시에 열리는 것을 말한다. 이는 엔진의 저속 회전 상태에서 체적효율을 감소시키는 단점이 있지만 고속 회전 상태에서 체적효율을 증가시키는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 배출되었던배기가스가 다시 실린더로 역류하는 것을 최소화하기 위해서 배기시스템에 가변장치를 추가로 장착하였으며, 그 결과로 배기관 내부의 압력 강하를 증가시키고자 한다. 압력강하의 영향은 배기관 내부를 유동하는 배기가스의 유속을 증가시키며 그 결과로 배기배출물이 감소하는 장점이 있다. 따라서 시제품을 설계 후 유동해석을 통하여 가변장치 적용에 대한 유동특성을 분석하고, 실험을 통하여 배기배출물 감소에영향을 확인하기 위해서 압력 변환기 등을 배기시스템에 설치하여 압력강하를 확인하고자 한다.