• 동력기계공학회지
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• 제11권4호
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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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.981-987
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• 2011

단기통 직접분사 가솔린엔진의 성층연소 조건에서 연소실험을 수행하였다. 각 분사압조건마다 실화가 발생하지 않는 성층연소가능 분사시기영역이 존재하였으며 이는 혼합기 형성과정의 분위기압에 따른 영향으로 판단하였다. 연소효율은 분사시기를 지각할수록 증가하며 32~28 CAD BTDC에서 최대값을 갖고 이후 감소하는 경향을 보였고 분사압이 높을수록 높은 연소효율이 나타났다. 이러한 연소효율의 경향은 IMEP와 다른 경향을 보였으며 그 이유는 높은 연소효율 조건에서 연소상이 진각되어 음의 일이 증가하였기 때문으로 판단된다. Smoke의 배출은 분사시기가 지각됨에 따라 증가하였으며 높은 분위기 압에서 국부적으로 농후한 영역이 증가하였기 때문으로 생각된다. NOx 배출도 분사시기를 지각함에 따라 감소하였으며 연소상의 지각으로 최대 연소실압력과 온도가 감소하였기 때문으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.335-342
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• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.609-615
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• 2015

본 연구는 직접분사식 가솔린엔진에서 공기 과잉률 및 바이오에탄올-가솔린 혼합연료의 혼합비에 따른 연소특성과 배기배출물 특성을 실험적으로 규명한 것이다. 다양한 공기 과잉률 및 혼합비 조건에서 실험을 수행하였으며, 연소실 압력, 열발생률, 연료소비율 등을 통해 연소특성을 분석하였으며, 배기배출물 특성은 미연탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물($NO_x$) 분석을 통해 확인하였다. 혼합연료의 실험결과는 100% 가솔린 및 바이오에탄올 실험결과와 비교하였다. 실험결과 최고연소압력과 열발생률, 제동연료소비율은 혼합비의 증가에 따라 증가하였으며, CO, HC, $NO_x$와 같은 배기배출물은 바이오 에탄올 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였다. 혼합연료의 배기배출물 수준은 가솔린 보다 낮게 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.353-358
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• 2000

To achieve the requirement for high fuel economy and low emissions, the research for GDI engines is recently very brisk in the whole world. This study was performed to measure distribution of average particle size in non-evaporating spray. The 2-D fluorescence/scattering images of fuel spray were captured simultaneously by visualization system composed of a laser sheet, a doubling prism, optical filters, and an ICCD camera. Using the ratio of the two light intensities, particle size distribution was obtained. The SMD measured by fluorescence/scattering technique was compared with it obtained by PDA. The experimental results show that the spray structure of GDI injector and temporal SMD distribution.

• 한국분무공학회지
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• 제7권3호
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• pp.1-6
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• 2002

In this study numerical and experimental study on the spray atomization characteristics of a GDI injector is performed. To carry out numerical analysis, four hybrid models that are composed of conical sheet disintegration model, LISA model, DDB model, and RT model are used. The experimental results to evaluate the prediction accuracy of hybrid models are obtained by using phase Doppler particle analyzer and spray visualization system. It is shown that the prediction accuracy of hybrid model concerning spray developing process and spray tip penetration is good for all hybrid models, but the hybrid breakup models show different prediction of accuracy in the case of local radial SMD distribution.

• 한국분무공학회지
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• 제26권4호
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• pp.197-203
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• 2021

In gasoline direct injection injectors, cavitation can be generated inside the hole because of their high injection pressure. In this paper, the effects of cavitation development in injector were investigated depending on the various hole drilling angles were investigated by a numerical method. In order to verify the internal flow model, injection rate and injection quantity of individual holes were measured. The BOSCH long tube method was used to measure the injection rate. As a result, even if the hole diameters were the same, the discharge coefficient differed by up to 10% depending on the hole angle. Moreover, if the hole drilling angle became greater than 30°, the area coefficient and the discharge coefficient decreased as the nozzle outlet was blocked due to cavitation.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.65-71
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• 1999

Recently new engine system is being required to cope with intensive emission restriction . For this reason, GDI(Gasoline direct injection) engine system which can satisfy both as good fuel economy as diesel engine and the performance to surpass PFI gasoline engine is being development . Since fuel injection system plays a significant role in GDI engine performance, the investigation of the spray characteristics injected from GDI injector above all is indispensable for GDI system development. In this study , spray developing shape was visualized using laser sheet with Nd : YAG laser and atomization characteristics was analyzed by measuring velocities and droplet size with PDA. Utilizing these results , the basic design factor of GDI injector can be offered.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.68-76
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• 2012

Recently, the important issues of gasoline engine are to reduce the fuel consumption and emission. Thus, many researchers are studying the technology to solve these problems. One approach of these issues is to achieve homogeneous charge combustion and stratified change combustion with various injection strategy. In this study, the combustion characteristics of DISI engine accrding to injection strategy were examined. The effect of injection timing on lean limit A/F were investigated using dual DISI single cylinder. The results show that the engine operation region of dual DISI type engine is larger than that of PFI and DISI type engine cases. Especially, late injection is very effective to extend the operation region more than any other injection timings. In addition, the results show that when the DISI injection ratio is increase, leam limit A/F is improved. It means that the dual injection system car meet with emission regulations and reduce the fuel consumption. Also, combustion pressure of dual injection system is much higher than PFI and DISI injection.

• 오토저널
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• 제25권6호
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• pp.19-24
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• 2003