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자동차 공학 - 하이브리드hybrid와 엔진에 관해

등록일 : 2014-06-20
갱신일 : 2014-06-20


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자동차 공학 - 하이브리드hybrid와 엔진에 관해
하이브리드Hybrid
하이브리드Hybrid 차량은 전기와 내연기관의 두 가지 이상의 파워를 결합한 형태로 다양한 종류가 있지만 크게 직렬Series, 병렬parallel 시스템으로 나뉘어진다.
직렬 하이브리드(Series Hybrid)
직렬 시스템은 배터리 충전을 위한 제너레이터(발전기)를 구동하기 위해 내연기관(ICE;Internal Combustion Engine)을 사용한다. 배터리는 바퀴에 토크를 적용하기 위한 전기 모터의 파워를 제공한다.

병렬 하이브리드(Parallel Hybrid)
병렬 시스템은 바퀴에 토크를 적용하기 위해 내연기관과 전기 모터 둘다 사용한다.

분리형 병렬 하이브리드(Split Parallel Hybrid)
병렬 하이브리드의 변형으로 이 시스템은 전기와 내연기관 드라이브를 분리하기 위하여 엑스트라 드라이브 휠을 사용한다.

직병렬 복합 하이브리드(Combined Series-Parallel)
도요타 프리우스에서 사용되는 방식으로 제너레이터에 보내지는 내연기관의 전체 토크의 분산을 다양하게 하기 위해 파워 스플리터Power-Splitter를 사용한다.
직렬, 병렬 하이브리드 비교
엔진의 성능과 작동원리
엔진이란 열에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이며, 열에너지를 기계적인 에너지로 바꾸기 위해서는 작동물질이 필요하다. 가솔린 엔진에서는 작동물질을 혼합기라하며, 혼합기는 휘발유와 공기로 이루어 진다. 자동차에서는 혼합기를 흡입하여 압축한다. 압축된 혼합기에는 화염원인 스파크 플러그로 불꽃을 발생시켜 폭발을 일으키도록 하고 폭발에 의한 팽창력으로 기계적인 에너지를 발생시키는 것이다.
이 때 발생한 열에너지는 피스톤의 왕복운동에 의해 기계적인 일로 바꾸고, 다시 피스톤의 왕복운동은 커넥팅로드에 의해 회전운동으로 바뀌게 된다. 이러한 운동에너지의 변환은 연속적으로 이루어 지므로 가솔린엔진은 왕복형 싸이클엔진이라고 한다.

[왕복형 엔진의 작동]
연소실에서 압축된 혼합기가 폭발할 때 발생하는 힘이 피스톤…(생략)
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