자동차공학)엔진의 연소 (LPG)

LPG 엔진의 연소에 대하여 알아보자.

LPG 엔진은 가솔린 엔진과 마찬가지로 시린더 내로 흡입된 연료 공기 혼합기를 고온 고압으로 압축한 후 점화플러그로 점화시켜 연소를 행하는 불꽃점화기관이다. 따라서 연소과정은 가솔린 엔진과 비슷하다. 그러나 가솔린과 LPG의 연료특성의 차이에 의해 다음과 같은 연소특성의 차이를 나타낸다.

 

LPG의 발열량(Heating Value)은 약 50MJ/kg 이며, 가솔린은 약 47MJ/kg으로 약 3MJ의 차이가 있다. 그러나 LPG 자동차는 가솔린차에 비해 충전효율이 떨어져 출력은 가솔린차가 높게 나타난다.

 

LPG의 이론공연비는 15.7, 가솔린은 14.7이므로, LPG는 완전연소를 위해 가솔린보다 공기를 더 필요로 한다.

 

LPG의 층류 예혼합 연소속도는 약 0.81~0.82m/s로서 가솔린의 0.83m/s에 비해 약간 느리다. 따라서 LPG 엔진은 점화시기를 가솔린 엔진에서보다 진각시켜줄 필요가 있다. 이것은 LPG가 가솔린에 비해 단위 질량당 탄소를 더 적게 포함하고 있고, 결합력이 더 강하여 연소지속시간이 길어지기 때문이다.

 

LPG의 자발화온도는 프로판이 490~550도, 부탄이 470~540도 이므로 가솔린의 360~380도에 비해 높아 LPG점화에너지는 가솔린보다 크게 할 필요가 있다. 

 

LPG의 옥탄가는 프로판이 112, 이소부탄이 102, 노말부탄이 94이므로 가솔린의 91~98보다 높아 압축비를 가솔린보다 높일 수 있다.