http://acl.kaist.ac.kr/techtrend/1297?pageid=7&uid=207&mod=document
http://www.hankookilbo.com/v/d76878ccc55a46dfbbb0628cc3406aba
20세기 18%정도였던 열효율이 이제 40%에 근접할 정도로 올라 왔습니다.
현재 40% 열효율을 달성한 엔진은.....
도요타 2.5ℓ 가솔린 엔진의 열효율을 40%, 같은 용량의 하이브리드 엔진은 41%, 1.8리터가솔린엔진 40%
현기 카파 1.6 40%.등등
도요타나 현기 스마트스트림 등등...향후 개발될 엔진들은 열효율 50%에 근접하도록 목표를 설정하고 있습니다.
50% 넘어가는 것은 어느정도 한계가 있을 것으로 보더군요..
최근 환경규제를 고려하면...가솔린엔진의 방향은...
저마찰,경령화로 인한 엔진효율증가...극단적인 기통수,엔진용량 축소와 이를 보완할 터보 등의 기술 개발이 대세가 되지 않을까 생각합니다.
이쯤되면...전기차는 가솔린엔진과 힘겨운...연비 전쟁을 해야 할 것입니다.
차량 엔진의 최고 약점은 최고 효율대에서 지속운전이 현실에서 불가능하다는거죠.. 발전소는 이게 되구요.
연비 끌어올리면 필연적으로 진동과 소음은 덤으로 따라올텐데 이거 해결 어찌할지도 의문이네요.
닛산에서 e-power 가 나왔습니다.
https://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/e_power.html
가장 효율 좋은 구간만을 이용해서 전력을 발전시켜서 그걸로 배터리 충전/모터 돌리겠다는 생각이더라구요.
닛산 방식은 BMW i3 에 이미 들어가있어요..
i3 rex랑은 비슷한데 조금은 달라요.ㅎㅎ
i3 rex는 ev에 range extender가 옵션으로 달린건데, 닛산 e-power의 경우는 (닛산 노트 기준) 플러그인 없이 엔진으로만 갈겁니다.
아, 그렇다면
EV 수준이 아니라 하이브리드 카 수준으로 배터리를 조금만 탑재하겠다는 컨셉이군요. 가격적으로 이득이 있겠네요.
네, 그렇습니다.
i3 rex에서 플러그인을 제외하고, 매우 작은 배터리와, 좀 더 출력좋은 엔진이 달려있다고 보면 될 것 같습니다.
(다 다르네요 ㅋㅋㅋ)
충전의 두려움에서 완전히 자유롭게 EV의 드라이빙 질감을 경험 할 수 있는 것이 장점이라고 합니다.
차량중량 1300kg, 180ps 모터출력 조건에서 650cc엔진이 아슬아슬하게 필요전력을 공급하니까, 1000cc 3기통 엔진이라면 충분하고,
1500cc라면 차고넘칠 수준일 것 같네요.
그냥 내연기관차는 이 물리력을 그대로 이용하지만(물론 바퀴로 전달되기까지 구동손실 있슴.) 이걸 전기로 바꾸면 발전 손실!!이 발생하고 이걸 배터리에 저장하면 충전 손실!!이 발생하고 이걸 다시 모터로 물리력으로 바꾸면 또 다시 모터효율(손실!!)이 있습니다.
물론 모터가 발생시킨 물리에너지가 바퀴로 전달되기 까지는 구동손실!!도 기다리고 있지요 :)
그렇긴 한데, 구라연비인 JC08 기준으로 2.9L/100km 나옵니다.
프리우스보다 조금 낮은 정도로 나옵니다.ㅎㅎ
송전 과정에서 발생하는 자잘한 손실 나열한 걸 모두 덮고도 남을 정도로 큰 손실입니다. 효율로 따지면 내연기관은 게임이 안 돼요.
게다가 모터로 넘어간 이후엔 엔진에서도 똑같이 생기는 문제인데 편파적으로 쓰셨네요.
실제로는 그 비현실적인 이상적인 경우가 50%미만입니다.
https://physics.stackexchange.com/questions/98966/maximum-theoretical-efficiency-of-internal-combustion-engine
거기서 다시 현실적인 손실 요인을 다 까야죠.
모터랑 내연기관은 현실적인 손실요인 고려 안 한 열역학적 최대치가 거의 두 배 차이에요. 손실요인도 모터가 더 적구요. 연비경쟁이 힘겨울 이유는 없습니다. 그저 전기차의 에너지/질량 비율이 안습일 뿐...
근데, 전기차는 아직까지 충전의 인프라, 시간 문제가 치명적이고 해결이 시급하죠... 개인 레벨에서는 전기차로 아직 가면 안되는 이유라고 생각합니다.
일반적으로 얘기하는 열효율은 엑서지 개념인걸로 아는데
엔진 연소온도가 섭씨 1000도이고 배기 온도가 섭씨 330도 정도라면 1-(600/1270)으로 이론적 효율이 0.5정도 나오겠네요.
https://namu.wiki/w/%EC%B9%B4%EB%A5%B4%EB%85%B8%20%EA%B8%B0%EA%B4%80
그냥 압축비와 비열비로 표시 됩니다
이제 여기서 손실들을 빼기 시작하면 남는게 열 효율인데요
50%는.... 잘 모르겠네요
실린더에서 열이 난게 냉각수를 데우는것 자체도 벌써 손실이고
배기가스 열도 다 손실이고
마찰 손실
펌핑 손실
소음도 어떻게 보면 에너지가 소산되는 과정이고
거기에 가다서다를 반복하면 브레이크 제동 손실도 있고
뭐 다 회수 한다고 해도 그게 처음만큼 회수 되지는 않구요....
어쨌든 가솔린의 LHV값이 대충 44MJ정도 되는데
여기의 10%만 해도 4400000 J 입니다
그러면 1000N의 저항을 4.4km 이동시키는 정도의 양이네요
두서가 없지만 그렇습니다