이 포스팅은 Thermodynamics 시리즈 8 편 중 7 번째 글 입니다.

  • Part 1 - 01: 증기 원동 사이클 (Vapor Power Cycle)
  • Part 2 - 02: 열기관과 냉동 사이클 (Heat Engine & Refrigerator Cycles)
  • Part 3 - 03: 맥스웰 관계식 & 클라페이롱 식 (Maxwell Relations & Clapeyron Equation)
  • Part 4 - 04: 혼합기체 물성치 (Gas Mixture Property)
  • Part 5 - 05: 혼합기체에서 압력, 부피, 온도 양상 (PVT Behavior of Gas Mixture)
  • Part 6 - 06: 증기 혼합 기체에서의 물성치 (Properties of Gas-Vapor Mixtures)
  • Part 7 - This Post
  • Part 8 - 08: 단열 포화 온도(Adiabatic Saturation) & Psychrometric Chart
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목차

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왕복엔진이라 함은, 가솔린 엔진과 디젤 엔진으로 나뉜다. 기본적으로 피스톤의 왕복운동을 기반으로 Shaft work을 생산하기 때문에 그렇다.

종류

  1. Spark-ignition (Gasolin)
  2. compression-ignition (Diesel)

기본적으로 알아야 하는 것

  • MEP (Mean Effective Pressure)
    • 피스톤이 움직이는 최대 부피대비 일 생산량 (kPa)
    • 왕복엔진의 성능을 판단하는 척도가 된다.
    • $W_{net} = MEP * (V_{max} - V_{min})$
  • Compression Ratio
    • r = Vmax/Vmin
  • Actual : 4 stroke, open system
  • Ideal : 2 stroke, closed system
  • ISENTROPIC RELATION

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OTTO Cycle

Ideal Cycle for Spark - ignition Engine ​

  • Process : 등엔트로피 수축 -> 등적 Heat in -> 등엔트로피 팽창 -> 등적 Heat out
  • Efficiency : r (압축비) 의 함수, 높을 수록 증가한다.
  • Problem : 압축비가 높을 때 효율이 좋지만 자연발화의 가능성이 있다.

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Diesel Cycle

Ideal Cycle for Compression - ignition Engine ​

  • Difference : OTTO에는 혼합기체가 압축된다. Diesel은 공기만 압축된다. ​ _ 자연발화의 가능성을 제거 ​ _ 높은 압축비에서 운행 가능
  • Process : 등엔트로피 수축 -> 등압 Heat in -> 등엔트로피 팽창 -> 등적 Heat out
  • Efficiency : r (압축비)와 rc(부피비) 의 함수
  • Problem : 질소산화물 배출, r (압축비) 가 같을 경우 OTTO보다 효율이 낮다.

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