밸브 타이밍 변화에 따른 가솔린 엔진의 유동 및 연소 특성에 관한 수치 해석적 연구

Abstract

엔진에 대한 연구는 자동차를 개발하는 과정에서 가장 핵심 부분이라고 할 수 있으며, 이 부분에서 수치해석을 이용하게 되면 실험에서 하기 어려운 유동장의 관찰이나 측정하기 어려운 영역에 대한 예측을 쉽게 할 수 있다. 본 연구는 이러한 수치해석을 이용하여 가솔린 엔진의 밸브타이밍 변화에 따른 실린더 내부 유동 및 연소 특성을 파악하는 것이 주된 목적이다. 본 연구를 수행함에 있어 FLUENT의 Moving Dynamic Mesh의 적용 가능성을 검토하고, 밸브 타이밍 변화에 따른 흡기 밸브 주변의 공기 유동을 관찰함과 동시에 실린더 내부 평균 압력을 분석했다. 또한 흡입, 압축 과정동안의 텀블 유동 및 난류 강도 특성에 대해서도 연구를 수행하였고, 추가적으로 2차원 엔진의 연소 모델을 적용시켜 연소 특성을 알아보았다. 연소 모델은 Premixed Zimont Combustion Model을 사용하였으며, 검증은 참고문헌[4]를 이용하여 수행하였다.