• Journal of Power System Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.18-25
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• 2007

제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 6공 연료분사기의 연료분무특성을 관찰하였다. 실험에 사용한 직접분사식 가솔린 기관은 2개의 흡입밸브와 2개의 배기밸브를 갖는 텀블형 Spray Guided 연소실과 Quartz로 제작된 실린더 라이너와 실린더 헤드 창으로 구성되어 있다. 선회유동을 유도하기 위하여 흡입매니폴드에 선회유동 제어밸브를 부착하였다. 2차원 Mie 스캐터링 기법을 이용하여 연료분사시기, 연료분사압력과 실린더 내 유동 및 냉각수 온도가 연료분무에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험결과로는 흡기과정동안 흡기 선회유동은 분사된 연료의 공간적 분포에 크게 작용하였고, 압축과정동안에는 텀블 및 선회유동의 영향이 흡기과정에 비해 크지 않음을 확인하였다. 또한 성층연소를 위해서 압축과정에서 연료를 분사하는 경우 고압의 연료분사압은 분무도달거리의 성장을 촉진시키나 상승하는 피스톤과 이로 인한 실린더 압력의 상승으로 분무도달거리의 성장이 억제됨을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.10
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• pp.981-987
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• 2011

In this study, single cylinder engine experiment was carried out to investigate combustion characteristics spray guided direct injection spark ignition engine. In the result of engine experiment, it was shown that flammable window of injection timing was existed. The combustion efficiency increased with retarding injection timing, reaching a peak value, subsequent to decrease again. These results were likely due to the effect of ambient pressure on stratified-premixed mixture preparation. 150 bar injection pressure condition and retarded injection timing from the best combustion efficiency injection timing showed the highest IMEP value due to the advanced combustion phase of the maximum combustion efficiency condition. HC emission showed same trend of combustion efficiency, and smoke emission was increased as injection timing was retarded due to the increased locally rich area in the high ambient pressure. NOx emission showed decreasing trend as injection timing was retarded. This is likely due to the maximum in-cylinder temperature was decreased with retarded combustion phase.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.137-143
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• 2012

Currently, in order to meet the reinforced emissions regulations for harmful exhaust gas including carbon dioxide ($CO_2$) as a greenhouse gas, technologies for reducing $CO_2$ emission and fuel consumption are being developed. Gasoline direct injection (GDI) systems have the advantage of improved fuel economy and higher power output than port fuel injection gasoline engine systems. The aim of this study is to examine the performance and emission characteristics of a lean burn GDI engine equipped with spray-guided-type combustion system. Stable lean combustion was achieved with a late fuel injection strategy under a constant operating condition. Further improvement in specific fuel consumption is possible with the introduction of multiple fuel injection strategies, which also increases hydrocarbon (HC) and nitrogen oxide ($NO_x$) emissions and decreases carbon monoxide (CO) emission.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.3 no.1
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• pp.5-12
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• 1981

최근 세계의 자동차업계에 문제가 되고 있는 연료경제 및 배기공해와 더불어 출력향상을 위하여 채택되고 있는 가솔린 기관의 연료분사장치는 유럽을 중심으로 하여 미국 및 일본에서 급속하게 발전되고 있으며 상당한 수의 자동차가 이를 장착, 주행하고 있어 향후 이러한 추세는 더욱 늘어날 전망에 있으므로 우선 이에 대한 개요를 소개함으로써 국산자동차의 기술적 향상에 기여 코자 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.279-282
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• 2009

Motohawk ECU(Engine Control Unit)에 의한 가솔린기관의 연료분사제어 알고리즘 연구를 통하여 연비를 절감할 수 있는 방안을 연구한다. 실제 차량엔진 ECU는 캘리브레이션 이외의 제어 알고리즘을 변경하여 구현하기가 쉽지 않으므로 상기의 프로토타입 ECU를 활용하여 연료분사제어 로직을 변경해가면서 연료분사와 관련된 여러가지 파라메터의 연구가 가능하다. 또한 프로그래밍은 Matlab과 Simulink로 구현할 수 있어서 최적연비를 얻기 위한 로직의 구현을 실시간으로 할 수 있으며 차량의 특성상 프로그램의 임베딩이 가능하여야 하므로 이러한 목적에 프로토타입 ECU에 의한 로직개발은 많은 장점이 있다. 이러한 ECU를 활용하여 여러 가지 제어 변수에 의한 최적화된 연료분사 로직의 설계 및 미치는 영향을 평가한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.988-991
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• 2010

본 연구는 직접 연료분사 가솔린 엔진에 장착되는 고압연료 인젝터의 연료공급 특성에 대한 것으로, 두 종류 GDI 인젝터의 분무가시화 실험을 수행하였고, 분무특성을 분석하였다. 가시화 실험을 통하여 인젝터 끝단 분사 초단부근 연료거동을 확인하였고, 인젝터의 특성인 도달거리와 관통력을 확인하였으며, 분위기 압력의 변화에 따른 분무특성을 고려하여 실험을 수행하였다. 두 인젝터 모두 분위기 압력이 증가함에 따라 도달거리와 분사각이 감소하였다. B type의 인젝터 보다 A type의 인젝터가 분위기 압력에 민감한 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 분위기 압력의 변화에 따른 분무거동의 변화를 확인 하였으며 직접 분사인젝터의 엔진적용을 위한 기초 분무 데이터를 확보하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.1030-1043
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• 1991

본 연구에서는 모델링오차나 외란 등의 불확실성에도 강인한 슬라이딩 모드 제어방법을 이용하여 새로운 연료분사 제어기를 설계하였다. 그리고 8253 타이머와 A/D 변환기, 인터페이스회로 등으로 MPI가솔린 엔진용 전자 제어장치를 실제 엔진에 적용시킴으로써 새로이 설계된 연료분사 제어시스템의 성능을 파악하였다.엔진의 운전상태를 여러가지 제어 모드로 분류할 수 있으나 엔진회전수가 2000rpm, 부하가 20N의 일정한 부하 조건에서 엔진회전수를 1500rpm에서 2000rpm으로 변화시켰을 때의 과도상태 응답을 파악하였다. 이와 같이 새로운 슬라이딩 모드 연료분사 제어시스템 을 개발하여 3원촉매 변환기의 변환효율을 극대화함으로써 배기가스의 유해물질을 최 소화하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.351-358
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• 2015

In the recent times, the use of gasoline direct injection (GDI) engines has been regarded as a means of enhancing conformance to emission regulations and improving fuel efficiency. GDI engines have been widely adopted in the recent years for their better engine performance and fuel economy compared to those of conventional MPI gasoline engines. However, they present some disadvantages related to the mass and quantity of particulate matter generated during their use. This study investigated the nanoparticle characteristics of the particulate matter exhausted from a GDI engine vehicle installed with different types of gasoline particulate filters, after subjecting it to ultra-lean burn driving conditions. Three metal foam and metal fiber filters were used for each experimental condition. The number concentrations of particles were analyzed for understanding their behavior, and the reduction characteristics were obtained for each type of filter.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.3
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• pp.335-342
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• 2012

Nowadays, automobile manufacturers are focusing on the reduction of exhaust-gas emissions because of the harmful effects on humans and the environment, such as global warming by greenhouse gases. Gasoline direct injection (GDI) combustion is a promising technology that can improve fuel economy significantly compared to conventional port fuel injection (PFI) gasoline engines. In the present study, ultra-lean combustion with an excess air ratio of over 2.0 is realized with a spray-guided-type GDI combustion system, so that the fuel consumption is improved by about 13%. The level of exhaust-gas emissions and the operation performance with the multiple injection strategy and exhaust-gas recirculation (EGR) are examined in comparison with the emission regulations and from the point of view of commercialization.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1371-1379
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• 2012

This paper presents a method for estimating the contribution of vibration sources in gasoline direct injection engine parts with a multiple-input system. A partial coherence function was used to identify the cause of the linear dependence indicated by an ordinary coherence function. To apply the partial coherence function to vibration source identification in the powertrain system of a gasoline direct injection engine, a virtual model of a two-input and single-output system is simulated. For the validation of this model, the vibration of the powertrain parts was measured by using triaxial accelerometers attached to the selected vibration sources-a high-pressure pump, fuel rail, injector, and pressure sensor. After calculating the partial coherence between each source based on the virtual model, the vibration contribution of the powertrain system is calculated. This virtual model based on the partial coherence function is implemented to determine the quantitative vibration contribution of each powertrain part.