Q & A
회사에서 사용하는 가스 엔진을 연료 효율때문에 세팅을 희박연소에 가깝게 가져갔더니 배기 온도가 13도 정도 상승하는데
내연기관에서 공연비 조정시 희박상태와 농후한 상태에서의 연소실 온도 (배기가스 온도) 가 어떻게 변하는지 궁금합니다.
또, 이에 따른 기계부품의 내구성 부분에 대한 관계도 조언을 듣고 싶습니다.
어떤 종류의 엔진과 연료를 사용하는지는 모르겠지만 공연비가 희박해졌을 때 배기온이 높아질 수 있는 요인은 크게 두가지입니다. 우선 배기온과 연소온도는 구별할 필요가 있습니다. 연소 온도는 화학 반응이 일어나는 지점의 국부적인 온도며 배기온은 그 이후 뜨거운 연소 가스와 화학 반응에 참여하지 않는 다른 가스들과 섞여 식은 온도가 됩니다.
1. 기존 공연비가 꽤 농후한 상태였다면, 공연비를 희박하게 만들면 연소 온도가 올라갑니다.
http://www.hysafe.net/wiki/uploads/BRHS/LawCK2006aFig1pt4pt3.gif
위 그림에서처럼 대부분의 연료의 연소 온도는 이론 공연비보다 살짝 농후한 조건에서 가장 높습니다. (이유는 생략^^) 기존 공연비 조건이 연소 온도가 최고인 조건보다 농후했다면, 희박 조건으로 갈수록 연소 온도가 높아지게 됩니다. 단, 연료마다 다른 최고 연소온도 공연비 점을 넘어 이론 공연비를 향해 더 희박해지면 연소온도는 낮아지게 됩니다.
2. 연료 분사를 어떤 방식으로 하는 엔진인지는 모르겠습니다. 공기가 연료를 쏘는 엔진이라면 연료가 기화하며 주위의 열을 빼앗아 연소가 일어나기전 전체 공기의 온도를 낮춥니다. 희박해져 기화하는 연료의 양이 줄어들면 그만큼 주위의 열을 덜 빼앗게 되어 기존보다 공기의 온도가 덜 낮아지게 됩니다. 시작점이 달라졌으니 (공기 온도가 높아졌으니) 배기온도 높아지게 됩니다. (높아지는 양은 공연비에 따라 달라지는 연소 온도의 영향을 받겠네요)
열역학 책좀 뒤져보시면 간단한것들은 금방찾으실수있으세요