내연기관 실무서. 이 책에서는 스파크점화기관과 압축착화, 디젤기관에 대해 다룬 것으로 근본적인 기관의 작동원리를 배울 수 있도록 구성하였다.

저자약력…엄인용 서울대학교 공학박사 현재: 서울산업대학교 기계공학부 교수 서울산업대학교 에너지환경대학원 에너지시스템공학과 교수

제1장 기관의 역사와 기본 특성 1.1 발달 과정과 전망 1.2 내연기관의 분류 1.3 기관 작동 원리 1.4 기관 구성 제2장 기관 설계와 성능 변수 2.1 기관의 중요 특성 2.2 왕복동 기관의 기하학적 특성 2.3 왕복동기관의 성능 파라미터 -2.3.1 제동 토크와 출력 -2.3.2 사이클 당 도시일 -2.3.3 기계 효율 -2.3.4 평균유효압력 -2.3.5 연료 소비율과 효율 -2.3.6 공연비와 연공비 -2.3.7 체적효율 -2.3.8 충전효율 -2.3.9 비중량과 비체적 -2.3.10 출력수정계수 -2.3.11 비배기와 배기지수 2.4 기관 디자인과 성능 데이터 제3장 SI기관의 성능시험법 3.1 동력계 -3.1.1 직류동력계 -3.1.2 와전류동력계 -3.1.3 동력계와 기관 운전의 결합 3.2 주변 장치 -3.2.1 연료유량계 -3.2.2 가스분석기 3.3. 기관 시험법 및 데이터 처리 -3.3.1 용어의 정리 -3.3.2 시험 환경의 측정 -3.3.3 기타 데이터의 측정 -3.3.4 시험 조건의 설정 -3.3.5 전부하 성능 시험 -3.3.6 부분부하 성능시험 3.4 기관 시험데이터 처리 -3.4.1 수집 및 처리 데이터 -3.4.2 습도의 계산 -3.4.3 제동출력(Power, ) -3.4.4 제동평균유효압력(BMEP, ) -3.4.5 수정된 토크 () -3.4.6 제동연료소비율(BSFC, ) -3.4.7 공연비 (AFR) -3.4.8 배기 측정 값 및 공연비의 검증 -3.4.9 제동열효율 또는 연료전환효율(BTE, , %) -3.4.10 체적효율() -3.4.11 제동공기소비율(BSAC, ) -3.4.12 충전효율(, %) -3.4.13 제동 비배기(BSHC, BSCO, BSCO2, BSNOx, ) -3.4.14 기관의 성능시험 그래프 제4장 연료와 공기 및 연소 4.1 화염의 특징 4.2 이상 기체 관계식 -4.2.1 이상기체법칙 -4.2.2 몰(Mole) -4.2.3 이상기체의 열역학적 특성 값 -4.2.4 이상기체의 혼합기 -4.2.5 공기의 조성 4.3 연료의 특성 4.4 가솔린 연료의 특성 -4.4.1 비중(Specific Gravity) -4.4.2 증류성상(Distillation, 분류성상) -4.4.3 증기압(Vapor Pressure) -4.4.4 휘발성(Volatility) -4.4.5 옥탄가(octane number) -4.4.6 가솔린의 종류와 특징 4.5 디젤 연료(경유)의 특성 -4.5.1 착화성(Ignition Quality)과 세탄가(Cetane Number:CN) -4.5.2 기타 물리-화학적 특성 4.6 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas : LPG) -4.6.1 물리적 특성 -4.6.2 연소 특성 -4.6.3 자동차용 연료로서의 LPG 4.7 대체연료 -4.7.1 알코올 연료 -4.7.2 가스 연료 제5장 연료-공기 혼합기의 열화학 5.1 연소 화학양론 5.2 연소에 열역학 제1법칙의 적용 -5.2.1 에너지와 엔탈피 평형 -5.2.2 생성 엔탈피 -5.2.3 발열량 -5.2.4 단열연소과정 -5.2.5 내연기관의 연소 효율 5.3 내연기관의 최대일과 효율 제6장 기관 사이클의 이상적인 모델 6.1 도입 6.2 기관 과정의 이상적 모델 6.3 기관 과정에서 열역학적 관계식 -6.4 일정 비열인 이상기체 작동유체에 의한 사이클 분석 -6.4.1 정적 사이클 -6.4.2 한계압력 및 정압 사이클 -6.4.3 사이클 비교 6.5 연료-공기 사이클 분석 6.6 실제 기관 사이클과의 비교 제7장 가스 교환 과정 7.1 4행정 기관의 흡기와 배기과정 7.2 체적효율 -7.2.1 준 정상 효과 -7.2.2 준 정상과 동적 효과의 결합 -7.2.3 속도 및 밸브계의 영향 7.3 밸브를 통과하는 유동 -7.3.1 포핏 밸브의 형상과 밸브 개폐시기 -7.3.2 유량과 유출계수 7.4 포트를 통과하는 유동 7.5 잔류 가스 분율 7.6 배기가스 유량과 온도 변화 7.7 정상 유동 장치에 의한 흡기계의 유동 성능 평가 -7.7.1 정상유동장치 -7.2.2 각 계수 및 와류 값(Rs)의 계산 찾아보기

내연기관의 목적은 연료에 포함된 화학에너지로부터 기계적 동력을 얻는 것이다. 내연기관은 외연기관과 달리 기관 내부에서 연료를 연소시키거나 산화시켜 에너지를 발생시키므로 실제 작동 유체는 연소 전에는 연료-공기 혼합기이고 연소 후에는 연소 생성물이다. 작동 유체가 기관 구성 부품에 직접 작용하여 기관에서 요구하는 출력을 발생시킨다. 본 책에서는 주로 스파크점화기관(다른 연료가 사용될 수 있으나, 오토 기관, 가솔린기관으로도 칭함)과 압축착화 또는 디젤기관에 대해 다룰 것이다. 가스터빈기관 역시 연소가 기관 내부에서 발생한다는 의미에서 내연 기관으로 볼 수 있다. 그러나 일반적으로 내연 기관이라 함은 스파크점화기관(SI)과 압축착화기관(CI)에 한정된다. 가스 터빈의 작동 원리는 내연기관과는 근본적으로 다르며, 따라서 이 책에서는 별도의 엔진으로 다루지 않겠다.