2017년 2월 6일 (월) 14:35에 Maintenance script님의 편집

2017-02-06T14:35:53Z

새 문서

* 상위 항목 : [[엔진]], [[연료 분사]]

[목차]

== 개요 ==
[[GDI 엔진]]과 [[HCCI 엔진]]의 경계선상에 있는 연료시스템.
현재 [[페라리]]와 [[메르세데스 벤츠]]에서 사용하여 [[F1]]에 출전하고 있고 [[르노]] 에서도 이 기술을 사용할 예정이라고 한다. [[http://www.motorsportmagazine.com/opinion/f1/ferraris-formula-1-jet-ignition/|영문 기사]][* 이 시스템은 메이커측에서 공식발표한건 아니지만 상세한 원리가 기록되어 있어서 신빙성이 높다.]

== 원리 ==
||<table align=center><table width=400><:> http://www.motorsportmagazine.com/wp-content/uploads/2016/04/Mahle.jpg?width=100% ||

TJI 방식은 연료분사 방식은 기존의 [[GDI 엔진]]과 디젤엔진의 예연소실식과 흡사한 모습을 보이고 있다.

이는 [[HCCI 엔진]]의 방향성을 봐도 알수 있는 사실인데, 사실 TJI시스템이나 GDI시스템도 마찬가지로 가솔린 엔진의 골칫거리인 PreIgnition을 제어함과 동시에 [[가솔린]]으로 디젤사이클이나 사바테 사이클 같이 고효율 사이클을 이용하는 것이 목적이라고 할 수 있다.

||<table align=center><table width=100%> 1. 피스톤이 압축행정 BTDC[* Befor-TDC : 피스톤이 상승운동중일때 상사점(최고높은 위치)에 이르기 전을 의미함. TDC는 피스톤의 상사점.] 60도에서 연료분사를 시작하면 사방분사형태로 되어있는 Pre-Chamber(사전 연소실)의 노즐을 통과하여 연료가 연소실 내에 고압으로 분사된다. ||
|| 2. 분사가 끝나면 분사압력이 사라져 Pre-Chamber에는 총 분사량의 3%가 남게되고 BTDC 22도에서 점화플러그로 점화를 한다. 점화된 화염은 사전 연소실의 노즐을 통해 고압제트로 주 연소실로 분사되며 BTDC 12~5도 시전에서 연소가 끝나게 된다. ||

종래에는 실린더 중심에 있는 스파크 플러그를 열점으로 퍼져나가는 연소방식이였으나, TJI 방식에서는 바깥에서 안쪽으로 타들어가는 식으로 점화되어 연소가 훨씬 균일하고 잔류물도 적어진다고 한다. 화염이 사방으로 퍼지니 열점이 하나에서 몇 배 혹은 수십 배까지 늘어나게 된다는 의미이기도 하다. 이는 디젤 엔진의 압축착화 방식이 열 효율을 증가시키는 것과 비슷한 이치.[* 디젤 엔진의 압축착화 방식은 점화 플러그를 이용하는 방식과는 달리 '열점'에서 화염이 퍼져나가는 식의 연소가 아니다.]

연료분사 단계에서 연료를 분사할 때 97%만 주 연소실로 가게 되는데 연소 혼합기 비율을 보면 노크 한계치 보다 20% 정도 연료량이 적다. 즉 노킹에 대해 여유가 있다는 소리가 되며 출력이나 압축비를 더욱 끌어올려 출력이나 열효율을 높일 수 있게 됐다는 것이다. 압축비를 높이려면 안티 노크성이 높은 고급유를 써야 하는데 그럴 필요가 없어진다.

부가적으로는 사전 연소실에서 노즐을 통해 연료가 분사되면서 혼합기에 계산된 스월을 쉽게 일으킬 수 있다는 것이다. 이 스월을 적극적으로 이용한 게 린번엔진이고 [[GDI 엔진]]은 원리상 스월을 MPI방식보다 일으키기 쉽다.

결과적으로는 열 효율을 47%까지 끌어올렸으며 현재 상용엔진 중 가장 높은 열 효율을 보유한 엔진은 밀러사이클을 이용한 하이브리드 차량용 엔진들이다. 대표적으로 [[현대자동차]]의 [[카파 엔진]] 1.6 GDI는 밀러사이클과 GDI를 이용해 40%까지의 열 효율을 얻었다. 보통은 30%~32%정도이다.

Turbulent Jet Ignition - 편집 역사

2017년 2월 6일 (월) 14:35에 Maintenance script님의 편집