A Study on the Performance Characteristics of Turbocharged Engine for the Stable Control

In this study, the performance characteristics of turbocharged engine is analyzed. The methods of engine performance improvements are suggested not only for full load characteristics of the engine but also for partial load characteristics of the engine, which is more frequently used in actual driving conditions. The compression ratio of the compressor is increased rapidly in a straight line pattern until 1260 engine rpm, and after that it is increased slowly to 2.5 ratio. Also the brake mean effective pressure increased until 1260 engine rpm and decreased rapidly after 1600 engine rpm. The higher the pressure ratio, the better the fuel consumption, air excess ratio and brake mean effective pressure. But those are higher in the rated revolution range than in the mid-low revolution range. The turbocharger is operated in a stable condition from 1260 rpm and its efficiency is low in the low speed range for the reason of its characteristics. The results of this study can be applied in the fundamental control methods of turbocharged engine for stable load and speed.

터보차저 엔진의 안정적 제어를 위한 성능 특성에 관한 연구

본 논문에서는 터보차저 엔진에서 중요한 문제로 대두되는 응답 특성을 규명하고, 전 부하뿐만 아니라 빈번하게 운행되는 부분 부하 조건 하에서의 엔진 성능을 분석하고자 한다. 시험 결과 컴프레서의 압축비는 1260 rpm 까지는 직선 형태로 급격히 증가하고 이후에는 약 2.5 정도로 완만하게 증가하는 것으로 나타났다. 이때 제동 평균 유효 압력도 압축비에 따라 1260 rpm 까지는 직선적으로 급격하게 증가하다가 1600 rpm 이후부터는 급격히 감소하였다. 과급압이 증가될수록 연비, 공기 과잉률, 제동 평균 유효 압력이 향상되나 중저속 영역보다는 정격 회전수로 갈수록 높아지는 경향이 크게 나타나고 있다. 터보차저는 약 1260 rpm 에서부터 안정적으로 작동되는 것으로 나타났으며 저속 영역에서는 과급기의 특성상 효율이 낮게 나타났다. 이 연구의 결과는 터보차저 엔진의 안정적 부하와 속도 제어 방법에 응용할 수 있다.