Air hybrid 엔진의 구동 특성에 관한 실험적 연구

Abstract

엔진의 제동시의 유효일을 이용하여 고압의 압축 공기를 저장하고 운전 시에는 저장된 압축 공기를 동력원으로 사용하는 신개념의 Air hybrid 엔진의 구현 가능성 검토를 위한 실험적인 연구를 진행하였다. Air hybrid 엔진 시스템의 구현을 위하여 연구용 단기통엔진을 개조하였고, 배기 밸브 중의 하나에 독립 가변 밸브리프트 시스템을 장착하여 압축 행정 동안에 고압의 공기를 저장할 수 있도록 하였다. 또한, 엔진의 구동을 위하여 점화플러그 위치에 공기 분사 모듈을 장착하여 팽창행정 중에 고압의 공기를 분사할 수 있도록 하였다. 압축 공기 저장 모드에서는 800rpm 아이들 조건에서 800 사이클 동안 30리터의 공기 저장 탱크를 최대 13 bar 까지 충전할 수 있었고, 충전된 고압의 공기를 이용하여 800rpm 아이들 조건에서 0.41 bar의 평균도시유효압력의 일을 얻을 수 있었는데 이것은 정상적인 아이들 조건보다 1.1 bar의 유효일이 증가한 것이다. A preliminary experimental study of new concept air hybrid engine, which stores compressed air in the tank during braking and re-use it to propel vehicle during crusing or acceleration, was carried out in this study. A single cylinder engine was modified to realize the concept of air hybrid engine. Independent variable valve lift system was adopted in one of the exhaust valves to store the compressed air into the air tank during compression period. An air injector module was installed in the place of spark plug, and the stored compressed air was supplied during the expansion period to realize air motoring mode. For air compression mode, the tank with volume of 30 liter could be charged up to more than 13 bar. By utilizing this stored compressed air, motoring work of 0.41 bar of IMEP(Indicated mean effective pressure) at maximum can be generated at the 800rpm conditions, which is higher than the case of normal idle condition by 1.1 bar of IMEP.