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자동차 업체의 기술 개발 동향 - 배출가스 , 연비 부분 -. 에너지 전환 발표 발표자 박상현. 2006. 5. 15. 박상현 김민형 이삭 설안숙 황지수 조원규. CONTENTS. 01 Introduction 02 Reduction of exhaust gas 03 Reduction of fuel 04 Conclusion. EU. 한국. 미국. 일본. Introduction. 배기가스. 연비. Introduction. 인구 2 억 9 천 7 백만명 세계 자동차 시장
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자동차 업체의 기술 개발 동향 -배출가스 , 연비 부분- 에너지 전환 발표 발표자 박상현 2006. 5. 15 박상현 김민형 이삭 설안숙 황지수 조원규
CONTENTS 01Introduction 02Reduction of exhaust gas 03Reduction of fuel 04 Conclusion
EU 한국 미국 일본 Introduction 배기가스 연비
인구 2억 9천 7백만명 세계 자동차 시장 7000만대 자동차 시장 1600만대 국내시장 145만대 USA
Introduction OBD SYSTEM 의 등장 (1991년) (OBD) On Board Diagnostics 1. 캘리포니아 주 모든 차량에 장착 의무화 2. 전자 장치나 센서의 이상 여부를 계기판의 Check Engine을 통해 이상여부를 즉시 알려줌으로써 신속하게 정비소로 유도 CARB (Califonia Air Resource Board) 1. 1991년 모든 자동차에 OBD 1의 장착 의무화 2. 1996년 모든 가솔린 차량 1997년 모든 디젤차량에 OBD 2 시스템 장착 의무화 현재 미국 전역 및 Canada에서 장착 차량만 판매 가능
Reduction of exhaust gas 1.연소 전 O2 Sensor 2. 연소 후 EGR Valve PCV Catalystic Converter
ImperfectCombustion Exhaust Gas CombustionElement 1.Air (78% N2 , 21% O2 ) 2.Gasoline (Fuel) 3. Heat (2000 °C) 4. Ignition Spark PerfectCombustion 4가지 연소 요소가 완벽한 비율로 연소될때 CO2, H2O 생성 4가지 연소 요소 중 밸런스가 맞지 않을때 CO, HC, NOx생성
O2 Sensor 재료에 따라 Zr 또는 Titanium 외기 산소와 배기가스 산소의 차에 따라 0.1V~ 0.9 V 전압 발생 희박하면 0.9 V , 농후하면 0.1V 이상연소일때는 0.5 V
O2 Sensor 산소 센서 (O2 Sensor) 혼합비 14.7 유지
Catalystic Converter Computer 촉매 컨버터 백금 팔라듐 로듐 NOX CO HC-산화제 CO HC NOx - 환원제 CO a CO2 HC a H2O NOX a N 350~500°C고온 작동 삼원촉매 (Catalyst)
PCV PCV (Positive Crankcase Ventilation) CO 재순환
EGR Valve 고온 고압시 연소 중 NOx 생성 부하가 많이 걸리지 않는Idle 상태나 정속주행 상태에서 EGR Valve가 작동하여 연소실의 온도를 낮춰줌 급감속 또는 가속 구 간에서는 작동 안함 EGR Valve (NoX감소)
Fuel Tank Canister OBD II OBD-II System Configuration Example ECU Downstream O2 Sensor Upstream O2 Sensor Idle Speed Actuator Mass Air Flow Sensor Throttle Position Sensor Intake Air Temp. Sensor Camshaft Position Sensor Injectors Coolant Temperature Sensor Crankshaft Position Sensor Canister Purge Solenoid Fuel Tank Pressure Sensor Canister Close Valve
Reduction of Fuel • VIS (Variable Induction System) • VVT (Variable Valve Timing) Honda (V-tec) • Lean Burn • GDI (Gasoline Direct Injection)
VIS valve LOW High High LOW VIS (RPM-ECU-VIS) 효율 8% 정도 증가
VVT VVT (RPM에 따라 밸브 타이밍 조절)
LEAN BURN Technology of engine
Lean Burn 22 - 23 14.7
Lean Burn Condition for apply L/B 1. Temperature ↑ 75°C 2. Speed ↑ 35km 3. Angle of throttle 33°~90° NO Apply L/B 1. Idle 2. Acceleration Avante Lean Burn 시장 외면
GDI GASOLINE DIRECT INJECTION
GDI 개발 목적 • 초 희박 연소 (40~50)를 통한 연료 절감- Diesel 보다도 좋은 연료 효율 • Torque 는 기존의 MPI 엔진보다 높은 파워를 구현 • Mitsubishi 사가 엔진, 전장 개발 • 현대차가 차체 생산 • Mitsubishi Proudia 모델 • 현대 EQUS 4.5 모델
4 Characteristic • Intake manifold -Up straight intake port • Injector -High pressure • Injector pump -High pressure fuel pump • Piston -Curved top ‘bowl’ piston
GDI Hyundai EQUS GDI 4.5 MPI 4.5 엔진으로 교체
Hybrid Electric GDI Fuel cell Conclusion