홍라이프 계산기연료 인젝터 용량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 목표 엔진 출력, 제동 연료 소비율(BSFC), 인젝터 개수, 허용 최대 듀티 사이클로 인젝터 하나가 내야 할 유량을 추정합니다. 결과를 cc/min, lb/h, g/min으로 보여 주고 엔진 전체 연료 유량도 함께 알려 주어, 출력을 높이려고 인젝터를 바꿀 때 튜너들이 많이 씁니다.
계산 방법
전체 연료(lb/h) = 출력(hp) × BSFC(lb/hp·h)
인젝터 1개당(lb/h) = 전체 ÷ (인젝터 수 × 듀티 사이클)
g/min = lb/h × 453.59237 ÷ 60, cc/min = g/min ÷ 연료 밀도(g/cm³)
- kW로 넣은 출력은 마력으로 바꿉니다(1hp = 0.7457kW).
- 듀티 사이클은 인젝터가 열려 있을 수 있는 시간 비율입니다.
원리
BSFC는 엔진이 출력 1단위를 한 시간 내는 데 연료를 얼마나 태우는지 나타내며, 엔진의 효율과 혼합비가 얼마나 농후한지를 반영합니다. 여기에 출력을 곱하면 전체 연료 유량이 됩니다. 이 유량을 모든 인젝터가 나눠 맡고, 인젝터는 열려 있을 때만 연료를 내보내므로, 항상 열려 있을 때의 유량을 열 수 있는 시간 비율로 나눈 만큼의 용량이 필요합니다. 질량 유량을 부피 유량으로 바꿀 때는 연료 밀도를 씁니다.
예제 풀이
기본값인 300hp, BSFC 0.55, 인젝터 4개, 최대 듀티 80%, 밀도 0.745g/cm³로 계산합니다.
- 전체 연료 = 300 × 0.55 = 165lb/h, 즉 74.8kg/h입니다.
- 인젝터 1개당 = 165 ÷ (4 × 0.80) = 51.6lb/h입니다.
- g/min = 51.56 × 453.59 ÷ 60 = 390g/min입니다.
- cc/min = 389.8 ÷ 0.745 = 523cc/min입니다.
| 인젝터 개수 | 필요 인젝터 유량 (cc/min) |
|---|---|
| 1 | 2,093 |
| 2 | 1,046 |
| 3 | 698 |
| 4 | 523 |
| 5 | 419 |
| 6 | 349 |
| 8 | 262 |
결과 해석
실제로 쓸 연료 압력에서 정격을 매긴 인젝터 중 한 단계 큰 것을 고르십시오. 가렛(Garrett)은 터보 가솔린 엔진의 BSFC를 대략 0.50~0.60lb/hp·h로 제시하며, 혼합비가 농후한 세팅이나 과급 엔진일수록 높은 쪽에 가깝습니다. 듀티를 약 80% 아래로 두면 인젝터가 깔끔하게 열리고 닫힐 여유가 생깁니다.
흔한 실수
- 크랭크 출력 대신 휠 출력을 넣는 경우
- 연료 압력을 무시하는 경우(유량은 압력 차의 제곱근에 비례해 늘어납니다)
- 에탄올 혼합 연료에 가솔린 밀도를 쓰는 경우(질량 기준으로도 훨씬 많은 연료가 필요합니다)
- 듀티 100% 가까이에서 인젝터를 쓰는 경우
자주 묻는 질문
BSFC는 무엇입니까?
제동 연료 소비율로, 출력 1단위당 한 시간에 태우는 연료 질량입니다.
듀티를 80% 정도로 제한하는 이유는 무엇입니까?
인젝터가 열리고 닫히는 데 시간이 필요하며, 100% 가까이에서는 제어가 어렵고 계속 열린 상태가 될 수 있습니다.
연료 압력을 높이면 유량이 늘어납니까?
네. 인젝터 앞뒤 압력비의 제곱근에 대략 비례해 늘어납니다.
출처: Garrett Motion, "How to Select a Turbo, Part 2" (BSFC values) · C. Shih, "Internal Combustion Engines" lecture notes, FAMU–FSU College of Engineering (definition of BSFC)