※ 출처
고성능차의 한계를 극대화한 신기술 터보스피드 예측제어
현대자동차가 고성능 모델 i20 N을 유럽시장에 본격 출시했다. i20 N의 가장 큰 특징은 새로운 터보차저 제어 시스템인 ‘터보스피드 예측제어’ 기술이 적용됐다는 점이다. | 현대자동차 스토리
www.hyundai.co.kr
자동차를 더욱 합리적으로 구매하기 위한 예습서, ‘제원표’
자동차 구매를 위해 정보를 찾다 보면 한 번쯤 마주하게 되는 제원표. 여러 숫자들은 무엇을 의미하는 것일까? 합리적인 자동차 구매를 돕는 제원표에 대해 살펴봤다. | 현대자동차그룹 스토리
www.hyundai.co.kr
행정 - Stroke
상사점에서 하사점까지의 거리 또는 상사점에서 하사점까지 운동하는 일 그 자체를 말한다. 피스톤이...
blog.naver.com
배기량
- 내연기관 엔진에서 피스톤이 실린더 내 행정을 한번 완료하는 동안 흡입하거나 배출하는 기체의 부피
※ 행정(Stroke) : 상사점에서 하사점까지 운동하는 흡입 → 압축 → 폭발 → 배기의 과정
- 배기량이 클수록 엔진 출력과 토크가 높아지지만, 연료 소모량도 커짐
- 배기량 = 실린더 면적(보어) × 스트로크 × 기통수
- 피스톤이 움직이는 범위를 기준으로 하기 때문에 실제 연소실 용적과는 다소 차이가 있음
- 국내에서는 ㏄ 단위, 유럽에서는 리터(ℓ) 단위, 미국에서는 cu in. (cubic inch) 단위를 사용
최고출력
- 엔진 또는 모터가 낼 수 있는 가장 높은 출력
- 엔진의 가장 높은 부하 상태에서 낼 수 있는 힘(마력 hp, ps)과 그 힘을 내는 엔진회전영역(엔진회전수, rpm)을 병행하여, ps/rpm 또는 hp/rpm으로 표기
- 전기차는 전기모터의 합산 출력을 kW로 표기
※ 1 kW ≒ 1.36마력
최대토크
- 폭발 에너지를 받은 피스톤이 크랭크축을 돌리는 순간적인 힘이 가장 클 때의 수치와 해당 회전수
- 내연기관 차량은 kg.m/rpm, 전기차는 Nm 단위로 표기
※ 1 Nm ≒ 0.102 kg.m
- 최대토크가 높을수록 가속능력과 등판성능이 좋음
- 고성능 차량은 엔진의 힘을 키우는 과급기를 장착해 최대토크 발생 영역을 넓힘
- 자연흡기 엔진은 엔진회전수가 높아짐에 따라 토크가 우상향 곡선을 그리며 힘을 내기 때문에 최대토크 영역이 상대적으로 좁음
EMS (Engine Management System; 엔진제어 시스템)
- 연료량, 공기량, 배기압 등의 데이터를 분석
터보스피드
- 임펠러의 회전 속도
※ 임펠러 : 바람개비
- 터보스피드는 터빈을 통과하는 배기가스의 양으로 제어하며, 많은 양의 배기가스가 지나가면 임펠러가 빠르게 회전
(터보스피드가 필요 이상 빠르면 웨이스트게이트를 열어 터보스피드를 낮춤)
※ 웨이스트게이트 : 유입되는 배기가스의 양을 조절하는 밸브
- 엔진에 유입되는 공기의 양이나 부스트압만을 계측해 터보스피드를 추정 (∵ 임펠러에 센서를 부착하면 고온, 고압의 배기가스가 지나가는 환경으로 인해 센서의 내구성이 크게 저하됨)
터보차저
- 대기 중 공기를 압축시켜 엔진 연소실에 강제로 주입해 엔진 성능을 향상시키는 장치로, 보통 고성능 차량에서 더 큰 출력을 내기 위해 주로 사용
- 고온, 고압으로 배출되는 배기가스의 에너지를 이용해 대기 중 공기를 압축시켜 엔진 연소실에 강제로 밀어 넣는 장치
- 배기가스가 지나가는 통로에 임펠러(터빈 쪽)를 달아 회전하게 하고, 이 임펠러와 하나의 축으로 연결된 또 다른 임펠러(컴프레셔 쪽)가 회전하게 되면서 외부 공기를 강하게 빨아들여 압축시킨 뒤 엔진 연소실에 강제로 주입함
- 엔진 연소실에 주입된 공기량에 맞춰 연료량을 적절히 혼합하면, 엔진 배기량이 늘어나는 효과가 생기며 엔진 성능이 크게 증가
VTC (Virtual Turbospeed Control; 터보스피드 예측제어)
- 터보차저를 최적으로 제어해 엔진 성능을 극대화한 기술
- MPC 기술을 바탕으로 터보차저의 현재 작동 상태와 주행 조건 등 다양한 주행 변수를 반영해 장치 내구성에 영향을 끼치지 않는 범위까지 엔진 기능을 효과적으로 발휘할 수 있도록 터보차저의 작동 조건을 예측, 선제적으로 제어
※ MPC (Model Predictive Control; 모델예측제어)
- 부스트압 뿐만 아니라 연료량, 공기량, 배기압 등 다양하게 수집한 데이터를 예측 모델로 분석해 정확한 터보스피드의 값을 구함
- 다양한 외부 변수를 반영한 약 1초의 짧은 미래의 터보스피드, 엔진 출력 등 제어 결과를 예측하고, 웨이스트게이트를 조정하는 등 터보차저를 선제적으로 제어함
- 기압이 낮은 고지대에서 엔진 성능을 크게 제한하던 기존 터보차저 제어시스템의 단점을 극복
'비즈니스 > 자동차' 카테고리의 다른 글
| 자동차 필터 용어 (0) | 2023.06.28 |
|---|---|
| 자동차 사운드/소음 용어 (0) | 2023.06.28 |
| 자동차 외장/외형 용어 (0) | 2023.06.27 |
| 자동차 ADAS (첨단 운전자 보조 시스템) 용어 (0) | 2023.06.27 |
| 자동차 용어 관련 사이트 (0) | 2023.06.27 |