[내연기관] Mercedes-Benz 메르세데스 벤츠 Dies-Otto 엔진
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- 목차
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1. 차세대 엔진의 현황
① 교토 의정서
② 공동이행제도(JI: Joint implementation) : 교토의정서 제 6조
③ 청정개발체제(CDM: Clean Development Mechanism): 교토의정서 제 12조
④ 배출권 거래제도(ET: Emission Trading) : 교토의정서 제 17조
⑤ EURO Vehicle Emission Standards
⑥ UN기후변화협약 (UNFCCC)
2. 차세대엔진으로 각광받고 있는 엔진 Reference : 클린디젤차·고효율차 기술개발과 각 업체 현황, 배충식
승용디젤엔진의 연비개선을 위한 다운사이징, 최회명, 민경덕, 한국자동차공학회
가변밸브기구와 직접분사방식을 이용한 예혼합 압축 착화 엔진 연구, 염기태
- 전기, 연료전지, 하이브리드, HCCI, clean Diesel, Diesel Downsizing, 태양열, 바이오 엔진, Dies-Otto (Mercedes Benz)
2.1 Electric Drive
2.2 Hybrid Drive
2.3 Fuel Cell Drive
2.4 HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)
2.5 Clean Diesel
2.6 Diesel downsizing
2.7 바이오 에탄올
2.8 태양열 엔진
2.9 Mercedes-Benz Dies-Otto
3. Dies-Otto란 무엇인가.
3.1 HCCI 연소법의 원리와 방법에 대한 기본적 이야기
3.1.1 HCCI의 정의와 장점
3.1.2 HCCI 의 연소과정.
3.2 HCCI 엔진이 떠오르는 원인
3.2.1 HCCI 엔진의 기술적 어려움
3.2.2 대안으로서의 HCCI
3.2.3 해결해야할 문제
3.3 Dies-Otto 엔진의 성능과 기술
3.4 다른 메이커의 HCCI 엔진
3.4.1 GM HCCI Prototype
3.4.2 Volkswagen CCS 엔진
3.5 Dies-Otto engine 의 한계 및 개선 방안 모색
1. 가격
2. 엔진 룸 내부 배치 상 문제
3. 모드 전환 시 진동
4. HCCI 영역 확대
극복한 한계점
1. knocking
2. NOx 발생
3. 점화타이밍 제어
4. 결론
- 본문내용
-
1. 차세대 엔진의 현황
위기 뒤에는 기회가 찾아온다고 했던가.
산업혁명의 기원에는 우리가 알지 미처 알지 못한 숨겨진 사실이 있었다. 인류에게 유래 없는 물질적 풍요를 안겨준 산업혁명, 그 산업혁명을 촉진하게 된 계기는 16세기 중엽 이후의 목재 자원의 고갈이었다. 이 연료 위기를 극복하기 위한 기술이 무생물적 자원인 석탄의 조직적 이용이었다. 결과적으로, 이 석탄을 중심으로 한 여러 산업의 발전을 시작으로 증기기관, 공장시설, 기관차, 자동차 등 여러 기계적인 진보를 이룩했다.
이 때 부터 시작된 동력원의 연구는 결국, 내연기간이라는 새로운 동력원을 개발하게 된다. 내연기관이란 연료를 연소시켜서 생긴 연소가스 그 자체가 직접 피스톤 또는 터빈블레이드(깃) 등에 작용하여 연료가 가지고 있는 열에너지를 기계적인 일로 바꾸는 기관을 말한다. 내연기관의 장점으로는
① 실린더 내에서 액체연료를 공기와 희석시켜 기화한 후에 연소시켜 화학적 에너지를 물리적 에너지로 변환하여 운동을 만들어 내기 때문에 외연기관에 비해 효율이 높다.
② 부하변동에 민감하게 반응 할 수 있다.
③ 소형화, 경량화가 가능해서 이동성이 좋다.
④ 시동 및 정지가 용이하다.
등이 있다. 이에 반해 내연기관의 단점으로는
① 연료를 직접 연소시킨 것을 피스톤 내에서 운동에너지로 변환시키기 때문에 소음과 진동이 크다.
② 연료를 직접연소 시킨 것을 사용하기 때문에 좋은 연료를 사용해야한다.
③ 저속회전이 곤란하다.
④ 연소압력이 굉장히 높기 때문에 고급재료가 필요하다.
⑤ 외연기관에 비해 대형화가 곤란하다.
를 꼽을 수 있다. 내연 기관은 그 뛰어난 효율을 인정받아 여러 가지 다른 동력원과의 경쟁에서 우위를 점하고 100년이 지난 지금까지도 그 지위에 어떠한 위협도 받지 않은 채 눈부신 성장을 하였다.
현재 전 세계적으로 매년 6000만대 이상의 새 자동차가 생산되고 있으며 수억 개의 자동차가 지구 위를 굴러다니고 있는 등 세계의 가장 큰 시장을 가진 산업으로 성장하게 되었다. 이런 양적인 성장 뿐 아니라 질적인 성장도 유래를 찾아볼 수 없을 만큼 급격한 변화를 이루게 되었다. 이러한 성장은 자동차의 거대한 시장과 더불어 내연기관의 독점적 지위가 있었기에 가능한 것이었다. 이하는 자동차의 시간에 따른 생산량의 변화 추이를 나타내 보았다.
하지만 오랫동안 독보적인 지위를 유지해 오고 있던 내연기관도 최근 위협이 가해지고 있다.
내연기관을 위협하는 요인으로 먼저 석유 자원의 부족을 들 수 있다.
석유의 가채량(可採量)의 추정은 매우 어렵고, 추정치마다 편차가 있다. 하지만 예상 가채량 값은 1960년대 후반 이후 크게 바뀌지 않고 있다.
새로 유전이 개발될 가능성도 있지만 앞으로 가채매장량이 50억 배럴 이상인 거대 유전이 발견될 가능성은 희박하고 개발이 가능한 지점도 정글이나 극지와 심해 등 기술적으로 채굴 조건이 나쁘고 막대한 개발 경비가 소요되는 곳일 수밖에 없기 때문이다.
구 분
석 유
석 탄
천연가스
확인가채매장량
1조 6억 배럴
1조 787억 톤
11조
연생산량(배럴)
218억 배럴
31.8억 톤
2조 1천억 m3
지 역
국 가
가채년수 (년)
평균가채년수 (년)
북미
미국
10
13
캐나다
9
중남미
베네수엘라
63
37
브라질
17
북해유전
영국
5
8
노르웨이 & 덴마크
7
구소련지역
러시아
19
24
아제르바이잔
64
카자흐스탄
27
아프리카
리비아
57
28
나이지리아
30
아시아
중국
19
12
인도
17
인도네시아
10
말레이시아
11
베트남
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