[[퍼포먼스]] 흡기온도와 출력과의 상호관계

1) 흡기온도와 출력과의 관계
2) 차속도를 이용한 자연흡기 향상이 가능한가?
3) 전기를 이용한 터보를 만들 수 있을까?

1) 흡기온도에 따른 출력변화 계산

가솔린 차량은 여름과 겨울에 엔진의 성능이 많이 납니다. 흡기온도 차이에 그러합니다.

디젤엔진에서는 그다지 큰 영향이 없으나 가솔린 엔진에서는 흡기온의 영향을 많이 받습니다.

고등학교에서 배운것을 잠시 상기시켜드리자면 ^^ 이름하여 이상기체 상태 방정식^^;

PV=nRT 입니다.

P=압력, V=체적, n=나, R=기체상수, T=절대온도( 273+섭씨온도)

밀도로 바꾸면 P=pRT 혹은 p=P/(RT)

즉 밀도는 압력에 비례하고 온도에 반비례한다는 식입니다.

압력은 P=101300, R=287,

온도를 바꾸어가면서 계산하여 보면







대략 35도에 10% 감소할 수 있다는 간단한 결론을 얻을 수 있습니다. 엔진룸 내부 온도가 대략 80-90도 정도입니다.

따라서 엔진룸 내부에 흡기부를 설치하면 20도씨 기준으로 대략 15% 출력 감소가 예상됩니다.

흡기부가 엔진룸 내부에 있으신 분은 달리실때 흡기온도를 체크해 보시기 바랍니다.



2) 차량의 달리는 속도를 이용하여 공기를 압축할 수 있을까??

차속 200km.h 인 경우 공기가 충돌하면 동압은 정압으로 바뀌어서 상승하며 대략적으로 계산을 하면

압력은 1859Pa=(200/3.6)*(200/3.6)*1.205/2 입니다. 대기압 101300으로 나누면 0.02의 값이 산출됩니다. 잘 세팅하면 체적효율을
0.02정도 올릴 수 있겠습니다.

즉 엔진성능의 2%정도 올릴 수 있습니다. 물론 차량의 속도가 크면 클 수록 올라가게 됩니다.

무리하게 외부로 파이프를 빼실 경우 통기저항 때문에 효과가 없을 수 도 있습니다.



3) 전기를 이용하여 compressor 를 작동 과급을 할 수 있을 것 인가??

유량과 압력상승량을 이용하면 사용해야 할 동력을 계산 할 수 있습니다.

계산식은 W=PxQ/(효율) 입니다. 효율은 0.6 이상 넘기가 힘듭니다.  체적효율을 0.1(즉 출력을 10%) 정도 올리는 것으로 하겠습니다.

800cc기준 흡입 공기량은 대략 6000rpm기준 141m^3/h 이고 올려야될 압력은 101300*0.1 입니다.

계산하면 661W=141/3600*101300*0.1/0.6 입니다.

배기량별로 계산하면 다음과 같습니다.




엔진 배기량이 적은 것은 가능 할 것 같기도 하군요. 그러나 엔진 팬이 300W 급 입니다.

경차에 필요한 동력이 600W 정도가 필요하군요 (배터리 금방 방전^^ ㅋㅋ;)

가끔 전기로 터보를 할 수 있다는 제품 광고가 나오곤 하는데 이정도 동력을 사용 하시려면 밧데리와

제네레이터를 전부 바꿔야 합니다.

800cc 에서 5% 즉 0.05 올리는 것도 만만치 않습니다.

300W 급 모터가 필요합니다

이정도는 개발 할 수 있을 것 같습니다만 5% 때문에 돈을 지불할 분이 있을까 ???  하는 의문이 드는 군요.

게시판에 가끔 이런 질문을 올리시는걸 보고 은둔의 고수님 도움을 받아 계산해 보았습니다.

즐거운 튜닝 라이프 하세요~~