가변기구기술 (VVT)

소개글

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목차

1. 가변 밸브 타이밍[variable valve timing]
1.1. 가변 밸브 타이밍이란?
1.2. 가변밸브 타이밍 시스템의 장점
1.3. 가변 밸브 타이밍 시스템의 종류
1.4. HCCI 위한 VVT 적용
1.5. 특허동향

2. 가변흡기장치 [Variable Induction System]
2.1. 가변흡기장치[Variable Induction System] 란?
2.2. 가변흡기장치[Variable Induction System]의 작동원리
2.3. 가변흡기장치 [Variable Induction System] 적용사례

3. VGT [Variable Geometry Turbochargers]
3.1. VGT [Variable Geometry Turbochargers]란?
3.2. VGT [Variable Geometry Turbochargers]의 효과
3.3. VGT [Variable Geometry Turbochargers]의 작동원리

4. Variable Displacement System
4.1. Variable Displacement System의 구동 원리
4.2. Variable Dislacement 기술이 적용된 엔진

5. 참고자료

본문내용

엔진의 흡배기 타이밍은 캠의 형상과 위상각에 의해 조절되는데 엔진 내의 흡배기를 최적화하기 위해서 엔진은 속도에 따른 상이한 밸브 타이밍이 필요하다. 왜냐하면 엔진 실린더로 공급되는 공기에는 관성이 작용해 흡기행정이 끝나도 흡기관 내 공기는 계속 실린더로 흘러 들어가려 하고, 반면 배기가스는 연소실에서 완전히 배출되지 못하기 때문이다. 그래서 흡기와 배기의 밸브 타이밍을 통해 밸브 오버랩 기간을 조절함으로써 흡배기를 원활히 하는 기술이 필요하게 되었다.
가변 밸브 타이밍 기술이 있기 전에는 사용 목적에 따라 최적의 밸브 타이밍을 선택해 사용했다. 예들 들어 밴의 경우 저속에서의 출력 이득을 얻기 위해 오버랩을 짧게 했고 경주용 엔진은 고속에서의 출력을 향상시키기 위해 오버랩 기간을 길게 조절했다. 그리고 보통의 세단형에는 저속 운전성과 고속에서의 출력 손실을 감수하고, 중속에서의 밸브 타이밍을 최적화시켰다.
이는 밸브 타이밍을 늦추면 보다 많은 공기를 흡입할 수 있어 체적효율의 향상으로 출력이 증가되어 고속회전 때 성능을 향상시킬 수 있다. 다만 저회전 때는 피스톤이 상승할 때에 실린더 내 흡입한 혼합기를 흡입관으로 역류시켜 토크 저하와 불안정한 회전을 불러일으키는 요인이 된다. 하지만 반대로 밸브 타이밍을 빠르게 하면 저속회전에서는 안정된 회전과 토크 향상을 가져오지만, 고속회전에서는 토크 및 최고출력의 저하를 유발하게 되는 것이다. 이는 특정 운전조건에만 만족할 수 있도록 밸브 타이밍이 고정 되었기 때문이다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위한 시도중의 하나로 개발된 기술이 밸브타이밍과 밸브 리프트를 가변함으로써 저속 및 고속 영역에서 공히 최대의 효율을 이룩할 수 있게 설계된 것이 가변 밸브 타이밍 시스템이다.

참고 자료

■ Turbochargers for Diesel Engines
[http://www.dieselnet.com/tech/diesel_turbo.html]
■ Advanced Technologies : Air Induction
[http://www.dieselnet.com/tech/engine_adv_air.html]
■ 가변밸브타이밍(VVT) 장치 , 한국특허정보원 조사분석 1팀 – 박창현
■ Mauriello, B., 2002. "Daydream", Engine Technology International, January 2002
■ Hawley, J.G., et al., 1999. "Reduction of Steady State NOx Levels from an Automotive Diesel Engine Using Optimized VGT/EGR Schedules", SAE 1999-01-0835
■ Hybrid Combustion of Gasoline HCCI Engine Based on DI and NVO : State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy Tsinghua University, Beijing 100084, China [10소 International conference on Present and Future Engines for Automobiles May 27-31, 2007, Rhodes, Greece]
■ "Cylinder Deactivation Reborn - Part 1", Autospeed, Issue 342, Michael Knowling
■ "Mitsubishi Engine Switches Cylinders", International Herald Tribune, November 20, 1992, By Arthur Higbee
■ "Cylinder deactivation", Automotive Industries, Jan, 2005, John Peter