22. ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery System) SYSTEM 소개

자동차 학습/친환경 자동차 2018.01.02 08:49 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

22. ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery System) SYSTEM 소개

1. 정의

ORVR이란 Onboard Refueling Vapor Recovery System의 약어로서 주유 중 대기로 방출 되는 HC Vapor 1 Gallon 0.2g으로 제한하기 위한 시스템으로 기존에 주유 시 대기로 방출되었던 HC Gas를 대기 방출을 억제한다.

2. 기존 주유 시스템 문제점

이전의 주유 시스템은 주유 시 Tank Gas르 모두 대기로 방출되어 대기 오염의 원인이 된다. 이것을 방지하기 위해 주유 시 연료 탱크(Fuel tank) GasCanister(캐니스터)로 이송하여 HC Gas의 대기 방출을 방지한다.

3. 규제치

 1) ORVR : 2g/gal(Vapor)

 2) SPIT-BACK : 1g/test(liquid)


4. ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery System)의 요구 조건

1) 증가가스를 채집하여 캐니스터(Canister)로 보낸다.

2) Shut-Off  Signal이 연료주입구에  작용한다.

3) SPIT-BACK이 없어야 한다.

4) 일반 주행, ROLLOVER(자동차 사고로 전복), 주유 시 액상연료로 캐니스터(Canister)로 들어

   가면 안 된다.

5) Tank에 과압력이 없도록 한다.

사진1. ORVR 시스템의 구성


5. ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery System) 구성 부품

  1) ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery System) 밸브(Valve)

  2) ROV(ROLL OVER VALVE)

  3) 캐니스터(Canister)

  4) CCV(Canister Close Valve)

  5) 연료 펌프 모듈(Fuel Pump Module)

21. 저공해 자동차 2 리터카 [자동차 개발 용어: 엔진/파워트레인/기관]

1. 리터카(Litter Car) 개념

2 리터 주입으로 100km를 주행 할 수 있으며 인공지능(ITS) 및 텔레매틱스 등 모바일 오피스 기능도 갖추게 된다. 또한 이산화탄소 배출량을 km당 70g으로 줄여 유럽 최고 환경 규제인 EURO 5 기준을 맞추어 개발한다.

2. 2리터카(Litter Car) 개발 목적

이산화탄소 배출을 획기적으로 줄인 환경 친화적 자동차를 만들기 위한 기술 확보

3. 2리터카(Litter Car) 구현 방안

디젤 엔진과 하이브리드를 개발하고, 부품 모듈화와 알루미늄, 티타늄의 가벼운 소재를 채택하여 차량 경량화를 달성한다. 모튤화의 효과로 부품 수 감소뿐만 아니라 무게도 약 20% 경감되어 CO2 배출량이 줄어 들게 된다.

3. 2 리터카(Litter Car)의 주요 개발 요소

1) 안전과 편의성을 갖추면서 경량 구조로 다이나믹해야 한다.

2) 2,000 bar 정도의 높은 압력으로 인젝션하여 엔진효율을 극대화한다.

3) 신개발 타이어로 구동 마찰 저항을 감소시킨다.

4) 플라스틱 바디로 유선형의 디자인으로 공기 저항 계수를 0.159 확보한다.

5) 타타늄 소재의 배기관으로 백 프레셔를 최소화 시킨다.

6) 알루미늄 모노 블록의 엔진은 경량 소재 적용

7) 실린더 헤드는 단조 싱글 피스이며, 연료 펌프 하우징도 미크네슘 소재를 사용한다.

8) 마찰 저항 최소화 위해 커넥팅로드도 티타늄으로 제작한다.

9) 기어 경량화: 중공 구조, 볼트 티타늄을 적용 한다..

10) 특수 오일 적용으로 기어 박스 전체 무게를 23kg로 억제한다.

11) 기어 시프트 전자-유압식 엑츄에이터 작동한다.

12) 아이들-스톱 시스템(ISG, Idle Stop and Go) 구축한다.



20. 자동차 배출가스 규제 법률 소개

자동차 학습/친환경 자동차 2016.01.12 18:59 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

20. 자동차 배출가스 규제 법률 소개

최근의 자동차 배출가스 규제에 관한 법률에 대하여 알아 보기로 하자.

자동차 배출가스 종류 (대기환경보전법 시행령 제46조)

- 휘발유•가스차 : 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 알데히드 

- 경유차 : 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 매연, 입자상물질

제작차 배출허용기준 (대기환경보전법 제46조 및 제50조의2)

제작차 배출허용기준은 차종별 배출가스 종류별로 설정돼 있으며 국내 기준은 휘발유와 LPG차의 경우 미국 캘리포니아주 기준(NMOG Fleet Average System)을 준용하고 있고, 경유차는 유럽 기준(EURO)을 준용하고 있음

- 휘발유•가스차 : ULEV(2012.7.1 이후 SULEV 단계적 확대) 

- 경유차 : 2009.9.1 이후 EURO5, 2014.9.1 이후 EURO6

<관련 시행규칙 별표>

-【별표5】자동차의 종류 

-【별표17】제작차 배출허용기준,【별표19의2】평균배출허용기준

제작차 배출가스 인증 (대기환경보전법 제48조)

자동차제작자가 자동차를 제작하려면 미리 환경부장관으로부터 그 자동차의 배출가스가 배출가스보증기간(시행규칙 별표 18)에 제작차 배출허용 기준에 맞게 유지될 수 있다는 인증을 받아야 함

- 인증기관 : 환경부(수입차는 국립환경과학원)

제작차 배출가스 세부 인증 및 시험 방법 (대기환경보전법 시행규칙 제65조)

배출가스 시험을 위한 측정모드를 비롯한 구체적인 인증 및 시험 방법은 아래와 같이 별도 규정돼 있으며, 제작차 배출허용기준과 마찬가지로 휘발유차와 LPG차는 미국 캘리포니아 규정을 준용하고 있고 경유차는 유럽 기준을 준용하고 있음

<관련 규정>

- 제작자동차 인증 및 검사 방법과 절차 등에 관한 규정

- 제작자동차 배출허용기준•소음허용기준의 검사 방법 및 절차에 관한 규정


19. 탄소 중립 인증

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.23 16:08 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

19. 탄소 중립 인증

환경부와 기술원은 이러한 서비스 개선과 함께, 기존 탄소성적표지를 발전시켜 ‘탄소중립'* 개념을 도입하는 방안을 마련할 계획이다.

* 탄소중립: 제품의 전 과정에서 배출된 이산화탄소를 배출권의 구매나 조림 등 그에 상응하는 노력으로 상쇄함으로써 온실가스 배출량을 제로(ZERO)로 만들거나 일부를 줄이는 것


탄소배출량 인증제품이 탄소중립을 지켰을 경우 저탄소 제품으로 인정하는 방안과 외부감축 활동을 통해 탄소배출량을 제로(ZERO)로 만들 경우 별도의 ‘탄소중립 인증’을 부여하는 방안 등을 도입한다는 것이다.


* 출처: 환경부


18. 연료 전지 관련 용어 모음

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.20 21:23 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

연료 전지 관련 용어 모음

- FCEV(Fuelcell Electric Vehicle): 수소연료전지차

- 구동모터: 전기에너지를 기계에너지로 변환시켜 차량의 구동력을 발생시키거나 차량 제동시 에너지를 회생시킴

- 배터리 패키지: 수소연료전지차 보조 동력원으로 사용되는 고성능 리튬 배터리 패키지 


연료전지 통합모듈 (PMC: Power Module Complete): 연료전지 스택과 운전장치를 포함하는 전기에너지 생성 통합 모듈

- 수소공급장치(FPS: Fuel Processing System): 연료전지 스택에 수소연료를 공급, 조절하는 장치

- 블로어/펌프용 인버터(BPCU: Blower Pump Control Unit): 수소재순환블로어 및 워터펌프 제어•조절


전력전자부품 

- 양방향 고전압 전력변환장치(BHDC: Bi-directional High voltage DC-DC Converter): 연료전지 시스템과 배터리 사이의 

전력 제어 및 분배 장치 

- 저전압 전력변환장치(LDC:: Low Voltage DC-DC Converter): 고전압 전력을 14V 저전압으로 변환시켜 차량 전장품의 

전력을 공급하는 장치

- 인버터: 고전압 직류전력을 교류전력으로 변환시켜 구동모터의 회전력 및 속도 제어하는 장치


* 출처: 현대모비스


17. 탄소성적표지와 환경성적표지 연계인증

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.18 11:51 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

탄소성적표지와 환경성적표지 연계인증

연계인증은 탄소성적표지와 환경성적표지 제도 사이에서 인증 과정 중에 중복되는 심사 및 심의 절차를 생략하는 제도다. 기업 입장에서는 한 번의 신청으로 2개 인증을 모두 받을 수 있어 시간 절약과 함께 수수료 부담을 절반가량 줄일 수 있게 된다.


* 출저 : 환경부



16. 환경성적표지

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.18 11:50 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

환경성적표지

환경성적표지는 재료와 제품의 생산, 유통, 소비 및 폐기 등 각 단계별 환경성 정보(대기. 수질, 폐기물 등 환경에 미치는 영향)를 계량적으로 표시하는 인증제도이다.

* 출저: 환경부

15. 탄소성적표지

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.18 11:45 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

15. 탄소성적표지

탄소성적 표지란 제품/서비스의 생산, 수송, 유통, 사용, 폐기 등 모든 과정에서 발생되는 온실가스를 이산화탄소 배출량으로 환산하여 제품에 표기하는 인증제도


* 출저 : 환경부


14. 자동차 연료 전지의 작동 원리

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.15 14:19 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

14. 자동차 연료 전지의 작동 원리

일반적으로 물에 직류 전기를 흘리면 물이 분해되어 수소와 산소가 된다. 그와 반대로 수소와 산소를 반응시키면 전기와 물이 나온다. 자동차 연료 전지는 이런 원리를 이용하여 연료로부터 직접 전기를 생산하는 에너지 변환장치이다.

 수고와 산소를 반응시키면 급격한 반응이 일어나 물과 열이 발생한다.

 연료전지는 수소와 산소를 직접 만나지 않고, 이온상태로 만나게 하여 물과 전기를 생성한다. 이것을 가능하게 하는 것이 수소를 이온 상태로만 통과시키는 이온 교환막이 한다. 이온 교환막을 사이에 두고 수소와 공기를 흘려 주었을 때, 수소가 교환막과 만나면 전자를 내주면서 이온이 된다. 이온은 교환막을 지나가고 전자는 외부로 연결된 도선을 타고 반대쪽 공기가 있는 쪽으로 간다. 공기 중의 산소와 교환막을 지나온 이온과 전극을 타고 온 전자들과 만나 물이 된다. 외부로 연결된 전선을 타고 전자가 이동할 때는 전자는 전구의 불을 켜고, 동력을 발생시킬 수도 있다.

 수소가 전자를 내주면서 이온이 되고, 이온이 산소와 만나면서 물이 되는 반응은 잘 일어나지 않기 때 문에 촉매를 이용해야만 한다. 이온 교환막 표면에는 촉매를 잘 분산한 전극 물질이 부착되어 전자도 잘 흐르게 하고 반응도 골고루 빠르게 일어나게 한다. 이온교환막 연료전지는 작동온도가 낮아 자동차용으로 적합하다.


자동차 연료 전지 스택의 구조

연료 전지 하는 보통 1V 내외의 전압을 발생 시킨다. 일반적인 전원의 용량으로는 너무 낮기 때문에 이들 연료전지 수백 개를 직렬로 연결해 원하는 전압을 생성시킨다. 직렬로 연결할 때 수소와 산소를 분리하면서도 전기도 잘 통하게 하기 위해 이온 교환막들 사이에 분리판을 둔다. 분리판에는 수소와 공기가 잘 흘러 이온 교환막에 고르게 퍼지게 하고, 반응에 의해 생긴 물을 효과적으로 없애기 위한 배수로가 있다.

 이온 교환막과 분리판의 전기적 접촉은 물론 반응 기체의 유속에 의한 이온 교환막과 전극의 손상을 막기 위해 전기를 잘 통하는 물질로 되어 있고 기체가 잘 통하는 구조로 된 기체 확산층을 그 사이에 둔다. 일정한 순서로 쌓아 올린 연료 전지부품들을 적절한 압력을 가해 체결을 한다. 연료 전지 스택은 판상의 부품을 쌓은 적층 구조로 되어 있어 스택이라고 부른다.


그림1. 연료전지 스택 구조



13. 친환경 자동차 수소 연료전지 자동차

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.11 22:31 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

친환경 자동차 수소 연료전지 자동차

친환경 자동차의 가장 선진적인 자동차는 아무래도 수소 연료 전지 자동차라고 할 수 있습니다. 친환경 자동차에는 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Car), PHEV(Plug-in Electric Car), 순수 전기 자동차(EV, Electric Vehicle) 등이 있습니다. 우리나라는 현대 자동차 경쟁력 있는 투싼(Tucson) 수소 연료 전지 자동차를 2015년에 양산을 시작하였습니다.

수소연료 전지 자동차(FCV; Fuel Cell Vehicle) 개념

연료 전지 자동차는 수소를 연료로 하는 연료 전지에서 생산되는 전기로 구동되는 전기 자동차의 일종이다. 연료 전지는 수소와 산소를 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생하는 발전 장치로 수소를 연료로 사용한다. 


연료 전지 자동차(FCV; Fuel Electric Vehicle) 사용 연료

연료 전지 자동차의 연료로는 수소, 메타올, 가솔리, 천연 가스도 연료로 사용된다. 이런 종류의 연료를 사용하기 위해서는 연료로부터 수소를 생산하기 위한 별도의 연료변환기가 필요하다.


수소연료 전지 자동차(FCV; Fuel Electric Vehicle)의 장점

수소 연료전지 자동차는 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)을 넘는 연료효율, 가솔린 자동차 수준의 연료 공급 용이성, 전기자동차와 동일한 수준의 정숙성, 배기가스가 거의 발생하지 않는 차세대 친환경 연료로 미래의 유력한 친환경 자동차이다.


수소연료 전지 자동차(FCV; Fuel Electric Vehicle)의 구동 원리

에너지로 변화하는 과정도 단순해서 1차로 수소저장 탱크에 모인 수소는 연료전지로 옮겨져 수소이온과 전자로 나뉘고, 그 중 수소이온은 공기 중 산소와 반응해 물이 됩니다. 이 화학반응에서 만들어지는 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터로 전달되면 이 힘이 타이어로 전달돼 자동차가 구동됩니다.


수소 연료전지 자동차(FCV; Fuel Electric Vehicle) 구동 단계

 1단계: 탱크에 저장된 수소가 연료 전지 스택으로 공급됩니다.

 2단계: 유입된 산소가 연료 전지 스택으로 공급됩니다.

 3단계: 연료 전지 안에서 산소와 수소가 반응을 일으켜 전기를 생산합니다.

 4단계: 발생된 전기가 모터와 배터리로 공급됩니다.

 5단계: 물이 배출 됩니다.


그림1. 수소 연료 전지 자동차 구조


수소연료 전지 자동차(FCV; Fuel Electric Vehicle) 구성 부품

수소연료 전지차는 일반적인 자동차 엔진 대신, 연료전지 스택과 모터 제어기, 배터리, 수소탱크 등을 갖추고 있습니다. 이들은 각각 충전된 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생산하고(연료전지 스택), 전기로 구동력을 발생시키며(모터 제어기 등 전기동력 부품), 고압의 수소를 안전하게 저장/공급하고(수소탱크), 보조에너지를 저장/공급하는(배터리) 역할을 합니다. 다른 친환경 자동차와 마찬가지로 감속 시에는 운동에너지로 모터를 구동시켜 배터리를 충전하는 회생제동 기능도 갖추고 있습니다.

이상으로 현재까지 개발된 수소 연료 전지 자동차에 대하여 알아 보았습니다. 다른 친환경 자동차에 알고 싶으면 아래 링크를 참조 바랍니다.




 

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