Influence of Compression Ratio on Engine Performance in Heavy-duty LPG Single-cylinder Engine

The heavy-duty LPG-fueled single cylinder engine was designed and developed as a fundamental equipment for analyzing combustion processes and emission performances. The cylinder head and the piston crown were modified to fire the LPG in the engine. The flywheel was also fabricated to minimize the vibration of the single cylinder engine. The size of bore and stroke of the tested engine are 130 mm and 140 mm, respectively. Compression ratios were varied 8 to 9 with different piston crown shapes. The developed single cylinder engine operates at 1,000 rpm for this work. The major conclusions of this work are; (1) the power of the developed engine was peaked at the condition of equivalence ratio 1.0 at three different compression ratios; (2) the power is slightly increased with the increase of compression ratio; (3) the optimum ignition timing is retarded with the increase of compression ratio ranged 2 to 10 crank angle.

대형 LPG 단기통엔진에서 압축비가 기관성능에 미치는 영향

LPG 연료를 사용하는 대형 단기통엔진은 연소과정과 배기성능을 파악하기 위해서 설계.제작되었다. 실린더헤드와 피스톤 크라운은 LPG 연소를 위해서 변경되었다. 또한 플라이휠은 단기통엔진의 진동을 최소로 하기 위해서 제작되었다. 실험용 단기통엔진의 실린더내경과 행정은 각각 130mm와 140mm이다. 압축비는 피스톤 크라운 형상을 다르게 하여 8에서 9로 변경되었다. 본 연구를 위해서 제작된 단기통엔진은 1,000rpm에서 운전되었다. 본 연구의 주요 결론은 (1)제작된 엔진의 출력은 3가지 다른 압축비별로 당량비 1.0에서 최고를 나타낸다. (2) 압축비 증가에 따라서 출력이 약간 증간한다. (3) 최적 점화시기는 크랭크각으로 2에서 10까지 압축비의 증가와 함께 지각되어진다.