공연비

1 개요

Fuel Mix Ratio

내연기관에서 공기:연료의 비율을 나타내는 수치

배기가스 검사시 나오는 공기과잉율 또한 공연비와 같은 개념이라고 봐도 무방하다

이론적으로 최적의 공연비를 14.7:1로본다. (공기과잉율은 1로봄)

그 이유는 배출가스의 여러성분들을 '적당히' 배출하기때문이다.

14.7 보다 수치가 적으면 농후한연소(1>과잉율)
14.7 보다 수치가 크면 희박연소(1<과잉율)

로 나눌수있다.

현시점에서 공연비는 상당히 중요한데 배출가스와 아주밀접한 관계이기 때문이다.

농후한연소를 하게되면 일단 연료분사량이 많다는 소리가된다. 따라서 출력은 상승하지만 HC와 COx 의 배출량이 증가하고 연비가 나빠지게된다. 하지만 연소실의 온도가 내려가기 때문에 NOx의 배출량은 줄어든다.

혼합비가 더 농후해지면 가솔린차량에서도 검은매연을 볼수있다. 물론 출력감소도 따라온다.

반대로 희박연소의 경우 NOx 의 배출량이 늘어나고 HC와 COx 의 배출량은 줄어든다.
사실 이론 최적 혼합비에서 이미 NOx배출량이 최고배출량 직전이다.^[1] 하지만 이를 삼원촉매로 NOx배출량을 줄이고 있기 때문에 튜닝카들은 제발 촉매때지말자.

이 희박연소를 이용하는 엔진이 있는데 바로 린번 엔진이다.

공연비가 15~15.5:1 정도 까지만 증가하게되면 노킹의 위험이 있지만, 이 이상 넘어가게 되면 오히려 노킹의 염려는 떨어지며(연소가 힘들어지기 때문) 이를 잘 컨트롤 하면 엔진에 대미지를 주지 않으면서 운전이 가능하다.

여러가지 방법이 있는데현대 알파 엔진 의 경우 연소실에 와류를 일으켜 희박한 혼합기를 점화플러그 근처로 밀집시키는 방식을 사용한다.

단점이라면 연료가 부족해 출력이 나오질 않고 항상 린번연소하는게 아니라 특정조건에서만 발생하기 때문에 린번엔진만의 엔진 운전법이 따로 있어 이를 숙지하지 못하면 일반엔진보다 출력은 출력대로 딸리고 연비도 똑같다. 그리고 산소센서도 상당한 고가다.

그밖에 배기검사를 하며 나오는 결과로 공연비 상태와 더불어 엔진의 전반적인 상태도 점검을 할수 있어서 수리의 가이드라인으로도 이용이 가능하니 이걸 알면 자동차 관리도 수월하게 할수 있다.

디젤엔진의 경우 가솔린엔진과는 다르게 스로틀이 없고 연료량으로 엔진을 운전하는 방식이다.

이는 가솔린과 공연비의 개념이 달라지는 부분인데. 가솔린엔진은 공기량 대비 연료량 이지만 디젤엔진은 그게아니다.

따라서 공연비가 엑셀량에 따라 극적으로 변화한다.

점화방식이 다른 이유도 있는데 기본적으로는 압축 착화방식이기에 연료분사 타이밍만 잘 맞추면 노킹의 염려도 없다.(디젤도 노킹있다)