흡기/배기밸브 디액티베이션에 따른 연료소비율변화 및 가변배기량을 적용한 공회전에서의 연비저감에 관한 연구

Abstract

캠리스 엔진(Camless engine)은 기계적 캠샤프트(Camshaft)로 구동되는 밸브트레인 대신에 유압(Hydraulic) 또는 전자석(Magnetic) 액추에이터(Actuator)로 구동되는 흡기, 배기밸브를 사용하는 엔진을 말한다. 캠리스 엔진은 흡기, 배기밸브의 양정(Lift), 폭(Duration), 위상(Phase)을 자유자제로 조절할 수 있으며, 점화순서조절, 그리고 실린더 혹은 밸브 디액티베이션(Deactivation)이 가능하다. 그러한 결과로 다양한 운전조건에서 연료효율 최적화, 엔진의 출력향상, 또한 배기가스의 저감이 가능하다. 본 연구의 목적은 엔진 전용 시뮬레이션 프로그램인 Wave와 Matlab-Simulink를 이용하여 흡기, 배기밸브의 디액티베이션을 통해 연료소비율 및 토크의 변화량을 알아본다. 또한 배기밸브 닫힘(EVC) 타이밍과 흡기밸브 열림(IVO) 타이밍을 조절하여 내부배기가스재순환(IEGR)을 구현할 수 있어 가변배기량(Variable Displacement)이 가능하고, 흡기밸브 닫힘 타이밍을(IVC) 조절하여 가변압축비(VCR)를 구현할 수 있어서 가변배기량이 가능하므로, 적절한 흡기, 배기밸브 타이밍의 제어를 통해 공회전 상태에서 약 40%의 연비저감 효과를 이룰 수 있다.