터보 디젤

Turbo-diesel
1990년식 Land Rover 19J 엔진(터보차저는 이미지의 오른쪽 상단 모서리를 향함)
1983-1988 BMW M21 엔진(터보차저는 이미지 하단 부근)

터보 디젤이라는 용어는 터보 차저가 장착된 디젤 엔진을 가리킵니다.다른 엔진 유형과 마찬가지로 디젤 엔진의 터보차징은 특히 인터쿨러와 [1]함께 사용할 경우 효율과 출력을 크게 높일 수 있습니다.

디젤 엔진의 터보차징은 1920년대에 대형 선박용 엔진과 정지형 엔진으로 시작되었다.트럭은 1950년대 중반에 터보 디젤 엔진을 탑재했고, 1970년대 후반에는 승용차가 그 뒤를 이었다.1990년대 이후 터보 디젤 엔진의 압축률은 떨어지고 있다.

원칙

디젤 엔진은 일반적으로 다음 두 가지 요소로 인해 터보차징에 적합합니다.

  • 터보차저가 엔진으로 과도한 공기를 공급할 때 발생하는 "유출" 공연비는 디젤 엔진에 문제가 되지 않습니다. 토크 컨트롤은 공연비의 [2]양이 아니라 연소실로 분사되는 연료의 질량(예: 공연비)에 따라 달라지기 때문입니다.
  • 터보차징으로 인한 실린더 내 추가 공기량은 압축비를 효과적으로 증가시켜 가솔린 엔진에서 사전 점화 및 높은 배기 가스 온도를 유발할 수 있습니다.그러나 디젤 엔진에서는 피스톤이 상사점에 도달하기 직전에만 연소실에 연료가 추가되기 때문에 압축 행정 중에는 연소실에 연료가 존재하지 않습니다.따라서 사전 점화가 [3]발생하지 않습니다.

터보차지 가솔린 엔진과 마찬가지로 인터쿨러를 사용하여 흡기를 냉각하고 [4]밀도를 높일 수 있습니다.

역사

다음 항목도 참조하십시오.터보차저 history 이력

터보차저는 20세기 초에 스위스 엔지니어이자 게브뤼더 술저 엔진 제조 회사의 디젤 엔진 연구 책임자인 알프레드 뷔치에 의해 발명되었습니다.1905년 Büchi의 특허는 터보차저가 디젤 [5][6][7]엔진에 가져다 줄 수 있는 효율 향상을 명시했기 때문에, 터보차저는 원래 디젤 엔진에 사용되도록 고안되었습니다.하지만, 최초의 터보차지 엔진은 1925년까지 만들어지지 않았고, 10기통 터보 디젤 해양 엔진은 독일 여객선 프레센과 [8][9]한세스타트 단치히에 의해 사용되었다.터보차저는 출력을 1,750PS(1,287kW)에서 2,500PS(1,839kW)[10]로 증가시켰습니다.1925년에 Büchi는 순차적 터보차징을 발명했는데, Helmut Pucher(2012)에 따르면 현대 터보차징 기술의 시작을 [11]알립니다.

1920년대 후반에는 설저 브라더스, MAN, 다임러 벤츠, [12][13]팍스만과 같은 여러 제조업체가 선박용 및 고정용 대형 터보 디젤을 생산하고 있었다.이후 기술의 발전으로 터보차저는 더 높은 엔진 속도로 작동하는 더 작은 엔진에 사용할 수 있게 되었고, 그래서 터보 디젤 기관차 엔진은 1940년대 [14][15]후반에 등장하기 시작했다.1951년, MAN은 K6V 30/45 m.H.A., 1 MW의 시제품 엔진을 제작했습니다. 이 엔진은 그 당시에는 효율이 [16]45.7%에 해당하는 135.8 g/PSH(184.6 g/kWh)에 불과했습니다.이는 5단 축 압축기와 9단 방사형 압축기 [17]및 인터쿨러를 결합한 진보된 터보차저 설계 덕분에 가능했습니다.

도로 주행 차량에 터보 디젤 엔진을 사용하는 것은 1950년대 초에 트럭에서 시작되었다.1951년 [18]MAN MK26 트럭 시제품이 공개되었고 1954년 [19]생산 모델 MAN 750TL1 터보 디젤이 출시되었습니다.볼보 타이탄 터보 트럭도 [20]1954년에 도입되었다.1960년대 후반, 점점 더 강력한 트럭 엔진에 대한 수요는 커민스, 디트로이트 디젤, 스캐니아 AB 및 캐터필러 주식회사에 의해 터보 디젤을 생산하게 되었습니다.

1952년, 커민스 디젤 스페셜은 인디애나폴리스 500 모터 레이스에 참가한 최초의 터보차지 자동차가 되어 [21]폴 포지션의 자격을 획득했습니다.이 차는 283kW(380hp)[22][23]의 출력을 내는 6.6L(403cuin) 인라인식 6엔진에 의해 구동되었다.

승용차용 소형 터보 디젤 엔진에 대한 연구는 1960년대와 1970년대에 걸쳐 여러 회사에 의해 수행되었다.1963년 [citation needed]Rover는 2.5L 4기통 터보 디젤 시제품을 만들었고, Mercedes-Benz는 1976년 Mercedes-Benz C111-IID 실험 차량에 [24]5기통 인터쿨링 터보 디젤 엔진을 사용했습니다.

최초의 터보 디젤 생산 자동차는 Mercedes-Benz 300SD (W116) 살롱으로, 1978년 중반부터 미국에서 판매되었고 OM617 5기통 [25]엔진에 의해 구동되었다.1년 후, 푸조 604 D 터보는 유럽에서 판매된 최초의 터보 디젤 자동차가 되었다.터보 디젤 자동차는 1980년대 후반부터 1990년대 초반까지 유럽에서 널리 제작되어 판매되기 시작했으며,[26][27] 이러한 추세는 오늘날까지 이어지고 있다.

1990년대 이후 터보 디젤 엔진의 압축비는 압축비가 낮은 터보차지 엔진의 비출력 및 배기-배출 거동이 개선됨에 따라 낮아지고 있습니다.간접 분사식 엔진은 압축비가 18.5 이상이었다.1990년대 후반 커먼 레일 엔진이 도입된 이후 압축비는 16.5 - 18.5 범위로 감소했습니다.2016년 이후 유로 6 배기 가스 배출 규정을 준수하기 위해 제작된 일부 디젤 엔진은 압축비가 14.[28]: 182-183 0입니다.

특성.

터보차징은 디젤 엔진의 출력을 크게 증가시켜 최대 [29]출력 대 중량비를 동급 가솔린 엔진에 근접시킬 수 있습니다.

지난 10년 동안 소형 및 대형 터보디젤의 출력, 연비, 소음, 진동 및 거칠기의 향상으로 인해 일부 시장, 특히 신차 [30][31]등록의 50% 이상을 차지하는 유럽에서 널리 채택되고 있습니다.터보다이어는 일반적으로 자연 흡기 디젤 엔진보다 자동차 사용에 더 유연한 것으로 간주됩니다.터보디젤은 속도 범위에 걸쳐 토크가 보다 적절하게 분산되도록 설계할 수 있으며, 상업용으로 제작된 경우에는 정확한 용도에 따라 지정된 속도로 토크 출력을 개선하도록 설계할 수 있습니다.자연 흡기식 디젤 엔진은 거의 예외 없이 동일한 용량의 가솔린 엔진보다 출력이 낮으며, 디젤 엔진의 훨씬 높은 압축률로 인해 더 높은 응력을 견딜 수 있도록 피스톤 및 크랭크축과 같은 더 강력한(따라서 더 무거운) 내부 구성 요소가 필요합니다.이러한 요인에 의해 자연흡기 Diel의 전력 대 중량비는 낮아집니다.터보차저 유닛의 중량은 매우 적지만 출력, 토크 및 효율을 크게 개선할 수 있습니다.터보차저를 장착하면 디젤 엔진의 출력 대 중량비가 동급 가솔린 유닛과 동일한 수준으로 향상되므로, 터보다이어는 제조사가 선택한 동력 장치의 유형에 관계없이 동급 동력 출력 및 핸들링 품질을 목표로 하는 자동차 사용에 적합합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Zinner, Karl; Pucher, Helmut (2012), Aufladung von Verbrennungsmotoren (in German) (4 ed.), Berlin/Heidelberg: Springer, pp. 7–8, 106, ISBN 978-3-642-28989-7
  2. ^ Pischinger, Stefan; Seiffert, Ulrich (2016). Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik (in German) (8 ed.). p. 348. ISBN 978-3-658-09528-4.
  3. ^ Reif, Konrad (2017). Grundlagen Fahrzeug- und Motorentechnik (in German). p. 16. ISBN 978-3-658-12635-3.
  4. ^ Tschöke, Helmut; Mollenhauer, Klaus; Maier, Rudolf (2018). Handbuch Dieselmotoren (in German) (8 ed.). p. 702. ISBN 978-3-658-07696-2.
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  8. ^ "The turbocharger turns 100 years old this week". www.newatlas.com. 18 November 2005. Retrieved 29 September 2019.
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  10. ^ Zinner, Karl; Pucher, Helmut (2012), Aufladung von Verbrennungsmotoren (in German) (4 ed.), Berlin/Heidelberg: Springer, p. 20, ISBN 978-3-642-28989-7
  11. ^ Zinner, Karl; Pucher, Helmut (2012), Aufladung von Verbrennungsmotoren (in German) (4 ed.), Berlin/Heidelberg: Springer, p. 21, ISBN 978-3-642-28989-7
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  17. ^ Zinner, Karl; Pucher, Helmut (2012), Aufladung von Verbrennungsmotoren (in German) (4 ed.), Berlin/Heidelberg: Springer, p. 22, ISBN 978-3-642-28989-7
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  30. ^ "Second coming - Diesel in America". www.economist.com. 26 October 2006. Retrieved 27 September 2019.
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