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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 - PowerPoint PPT Presentation
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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
배기가스배기가스 연비연비
EU 한국일본미국
Introduction
Introduction
인구2 억 9 천 7 백만명세계 자동차 시장7000 만대자동차 시장1600 만대국내시장145 만대
USA
Introduction
OBD SYSTEM 의 등장 (1991 년 )
CARB (Califonia Air Resource Board)
(OBD) On Board Diagnostics
1. 캘리포니아 주 모든 차량에 장착 의무화
2. 전자 장치나 센서의 이상 여부를 계기판의 Check Engine 을
통해 이상여부를 즉시 알려줌으로써 신속하게 정비소로 유도
1. 1991 년 모든 자동차에 OBD 1 의 장착 의무화
2. 1996 년 모든 가솔린 차량 1997 년 모든 디젤차량에 OBD 2 시스템 장착
의무화
현재 미국 전역 및 Canada 에서 장착 차량만 판매 가능
Reduction of exhaust gas
1. 연소 전
O2 Sensor
2. 연소 후
EGR Valve
PCV
Catalystic Converter
Perfect Combustion Imperfect Combustion
4 가지 연소 요소가
완벽한 비율로 연소될때
CO2, H2O 생성
4 가지 연소 요소 중
밸런스가 맞지 않을때
CO, HC, NOx 생성
Combustion Element
1.Air (78% N2 , 21% O2 )
2.Gasoline (Fuel)
3. Heat (2000 °C)
4. Ignition Spark
Exhaust Gas
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
산소 센서 (O2 Sensor) 혼합비 14.7 유지
O2 Sensor
Computer
삼원촉매 (Catalyst)
Catalystic Converter
백금 팔라듐 로듐
NONOX X
CO HC-CO HC- 산화제 산화제
CO HCCO HCNOx - NOx - 환원제환원제 CO a COCO a CO22
HC a HHC a H22OO NOX a NNOX a N
350~500350~500°C 고온 고온 작동작동
촉매 컨버터
PCV
PCV (Positive Crankcase Ventilation) CO 재순환
EGR Valve
EGR Valve (NoX 감소 )
고온 고압시 연소 중고온 고압시 연소 중NOx NOx 생성생성
부하가 많이 걸리지 부하가 많이 걸리지 않는않는 Idle Idle 상태나 상태나 정속주행 상태에서 정속주행 상태에서 EEGR VGR Valvealve 가 작동하여 가 작동하여 연소실의 온도를 연소실의 온도를 낮춰줌낮춰줌
급감속 또는 가속 구급감속 또는 가속 구간에서는 작동 안함간에서는 작동 안함
OBD-II System Configuration ExampleOBD-II System Configuration ExampleDownstream O2 SensorDownstream 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 SensorFuel Tank Pressure Sensor
Canister Close ValveCanister Close Valve
Canister
FuelTank
ECU
OBD II
Reduction of Fuel
VIS (Variable Induction System) VVT (Variable Valve Timing)
Honda (V-tec)
Lean Burn GDI (Gasoline Direct Injection)
VIS
VIS (RPM-ECU-VIS) 효율 8% 정도 증가
valveLOW
High
LOW
High
VVT
VVT (RPM 에 따라 밸브 타이밍 조절 )
Technology of engine
LEAN LEAN BURNBURN
14.7 22 - 23
Lean Burn
Air : Fuel = Air : Fuel = 22 22 : 1: 1
Lean Burn
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. Idle2. Acceleration
Lean Burn
Avante Lean Burn 시장 외면
GDIGDI
GASOLINE DIRECT INJECTIONGASOLINE DIRECT INJECTION
개발 목적
GDI
1. 초 희박 연소 (40~50) 를 통한 연료 절감 - Diesel 보다도 좋은 연료 효율
2. Torque 는 기존의 MPI 엔진보다 높은 파워를 구현
1. Mitsubishi 사가 엔진 , 전장 개발
2. 현대차가 차체 생산
3. Mitsubishi Proudia 모델 현대 EQUS 4.5 모델
History
Why? Tumble
2- Mode (Injection)
Toque-Rpm
Process
GDI
4 Characteristic
Intake manifold-Up straight intake port
Injector-High pressure
Injector pump-High pressure fuel pump
Piston-Curved top ‘bowl’ piston
GDI : MPI
Fuel Comsumption
GDI
GDI
GDI
Hyundai EQUS GDI 4.5 MPI 4.5 엔진으로 교체
Conclusion
Hybrid ElectricFuel cellGDI