• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.20-27
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• 2003

In this paper, the fuel transport characteristics during transient condition was studied by using a Fast Response Flame Ionization Detector(FRFID). The quantitative measurement method for the inducted fuel mass into cylinder is studied. The inducted fuel mass into the cylinder was estimated by using calculated air-fuel ratio by hydrocarbon concentration of cylinder and air flow model. In order to estimate the transportation of injected fuel from the intake port into cylinder, the wall wetting fuel model was used. The two coefficient $\alpha$,$\beta$) of the wall-wetting fuel model was determined from the measured fuel mass that was inducted into the cylinder at the first cycle after injection cut-off To reduce an air/fuel ratio fluctuation during rapid throttle opening, the appropriate fuel injection rate was obtain from the wall wetting model with empirical coefficients. Result of air/fuel ratio control, air/fuel excursion was reduced.

• 오토저널
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• 제9권4호
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• pp.15-22
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• 1987

이상 최근 10년 사이 현저하게 보여준 엔진관계의 신기술과 그 배경 등을 돌아 보았을 때 발전하 는 가운데 특히 4륜차용 2사이클 엔진의 몰락이나 엔진의 주요 부품인 기화기의 쇠태는 그 어느 것이나 시대의 요구에 대한 기술의 한께 혹은 신기술의 개발 템포에 추종키 여려웠던 때문인 것 으로 생각된다. 2사이클 엔진은 비출력이 높고 밸브기구가 없어서 구조가 간단한 등의 장점이 있는 반면 배출가스대책(특히 HC), 경부하시의 부정연소 등의 문제를 가지고 있어 4륜차용으로 서는 배출가스규제를 계기로 SAAB(스웨덴), DKW(서독)의 2사이클 엔진이 자취를 감추게 되었 고 현재 남아있는 것은 일본의 경트럭용 엔진에 지나지 않는다. 또 기화기에 대해서도 배출가 스규제에 대한 대응에 밀려 공연비의 제어성, 고도에 대한 보정성, 내열신뢰성, 제어성, 고도에 대한 보정성, 내열신뢰성, 운전성 등의 요구에 엄해진 반면 흡기포트내(PI), 혹은 흡기관 중양부 내(SPI) 가솔린분사방식에 눌려서 가변벤투리식 등도 미국(1982), 일본(1983)에서 발표되었으나 1985년형의 미국차 엔진에는 기화기의 정착율이 50%에 지나지 않는등승용차용 분야에서는 그 사용이 점차 줄어두는 추세에 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.219-227
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• 1998

This paper describes the fuel spray characteristics of gasoline port injectors such as the breakup procedures of liquid fuel, breakup and extinction behaviors of fuel spray at nozzle tip, time history of SMD and velocity distribution of fuel spray in the direction of fuel stream. Pintle-type gasoline fuel injector was used to analyze mentioned spray characteristics. In order to visualize the fuel spray behaviors and to measure the droplet mean diameter and velocities of spray droplets, the Schlieren method, digital image processing and auto-correlation PIV were applied in this study. In addition, the spray characteristics according to the variation of time were considered. The results of fuel spray show that the liquid sheet breakup starts at 10mm downstream actively. The flying time is approximately 4msec between 50mm and 80mm down the nozzle tip. Also, SMD of fuel spray, the number of droplets and fuel velocity distribution at each point of downstream are discussed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.815-820
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• 2010

본 연구에서는 자동차용 가솔린엔진에 장착되는 인젝터의 연료공급 특성을 실험적으로 분석하였다. 4홀과 12홀 인젝터의 장착각 변화와 포트 마스킹의 형상변화에 따른 벽유량을 측정하고 분석하였다. 분무가시화 실험을 통하여 분무성장과정과 분사각, 연료미립화 및 분무도달거리를 분석하였다. 벽류측정 실험 결과, 벽유량은 흡기유동과 인젝터 장착각에 큰 영향을 받으며, 인젝터 장착각이 감소할수록 벽유량은 감소하였다. 마스킹의 경우 유동 면적이 감소하여 국소 유속이 증가할때 벽유량 감소에 효과를 보였다. 분무 가시화를 통하여 12홀 인젝터가 압력 변화에 대한 미립화의 강건성 측면에서 우수한 분무특성을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.15-22
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• 2002

As the emission regulations on the automobiles have been increasingly stringent, precise control of air/fuel ration is one of the most important issues on the gasoline engines. Although many researches have been carried out to identify the fuel transport phenomena in the port fuel injection gasolines, mixture preparation in the cylinder has not been fully understood due to the complexity of fuel film behavior, In this paper, the mixture preparation during cold engine start is studied by using a Fast Response Flame ionization Detector.(FRFID) In order to estimate the transportation of injected fuel from the intake port into cylinder, the wall wetting fuel model was used. The two coefficient($\alpha$,$\beta$) of the wall-wetting fuel model was determined from the measured fuel mass that was inducted into the cylinder at the first cycle after injection cut-in. $\alpha$( ratio of directly inducted fuel mass into cylinder from injected fuel mass) and $\beta$ (ratio of indirectly inducted fuel mass into cylinder from wall wetted fuel film on the wall) was increased with increasing cooling water temperature. To reduce a air/fuel ratio fluctuation during cold engine start, the appropriate fuel injection rate was obtained from the wall wetting fuel model. Result of air/fuel ratio control, air/fuel excursion was reduced.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.131-136
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• 2012

본 논문에서는 GDI 엔진의 냉각수 온도에 따른 연소 및 배출가스 특성을 연구하였다. 엔진에서 나오는 입자상 물질의 수와 크기 분포는 DMS-500 장비로 측정하였다. 배기포트 에 장착된 CLD-400 과 HFR-400 을 통해 NOx 및 THC 의 배출 특성을 연소주기 별로 측정하였다. 결과적으로 낮은 냉각수온에서 5~10 nm 의 입자상 물질이 크게 증가하는 특성을 보였다. THC 또한 낮은 냉각수온에서 증가하는 특성을 보였는데 이는 연소실 내 연료의 액막현상 때문이다. 그리고 NOx 는 높은 냉각수온에서 감소하는 특성을 보였는데 이는 내부 EGR 이 증가하기 때문이다. 결론적으로 THC 와 NOx 그리고 입자상 물질의 배출을 줄이기 위해서는 냉각수온을 빠르게 올리는 EMS 변수 설정 필요하다.

• 한국분무공학회지
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• 제5권3호
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• pp.17-26
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• 2000

The main parameter commonly used to evaluate spray distribution is spray angle. Spray angle is important because it influences the axial and radial distribution of the fuel. Spray angles were measured and compared for the two non-air assisted injectors such as 2hole-2stream 4hole-1stream injectors used for port fuel injection gasoline engines with n-heptane as a fuel by three different measuring techniques, i.e., digital image processing, shadowgraphy, and spray patternator, respectively. Fuel was injected with the injection pressures of 0.2-0.35 MPa into the room temperature and atmospheric pressure environment. In digital image processing approach, the selection of the transmittance level is critical to obtain the edge of spray and hence to measure the spray angle. From the measurement results by the shadowgraphy technique, it is dear that the spray angle is varied during the spray injection period. The measurement results from spray patternator show that the different spray angles exist in different region. Spray angle increases with the increase in the injection pressure. it is suggested that the spray angle and stream separated angle should be specified when spray is characterized for 2hole-2stream injector, because spray angle is much different though stream separated angle is same. It was also considerably affected by the measurement techniques introduced in this experimental work. However, the optimal axial distance for measuring the spray angle seems to be at least 60-80 mm from the injector tip for two non-air assisted injectors.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.34-39
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• 2018

최근 탈석유 에너지 이행의 목표가 분명해지는 가운데 천연가스가 가교연료로서 주목받고 있다. 천연가스는 옥탄가가 높아 압축비를 높여도 노킹이 일어나지 않기 때문에 열효율과 출력을 두루 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 기존 내연기관 하드웨어 시스템에 천연가스 공급 시스템 적용을 비교적 용이하게 할 수 있다. 본 연구에서는 승용 가솔린 직분사 터보 엔진을 천연가스 포트분사식 터보 엔진으로 개조하여 터보가 작동되는 운전 영역에서 대상 엔진의 연소 및 성능을 종합적으로 측정 및 비교하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.11-18
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• 2021

수소는 동일한 공연비(AF ratio, Air-to-fuel ratio)에서 가솔린에 비해 점화에너지가 현격히 낮기 때문에, 희박한 혼합기 조건에서도 안정적으로 연소할 수 있는 장점을 가지고 있어 연소를 기반으로하는 내연기관에도 적용이 가능하다. 그러나 일부 연소조건에서 역화(Back-fire) 혹은 조기 점화(Pre-ignition)와 같은 이상 연소가 발생하기 쉬운 문제를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 엔진의 흡기(Intake gas mixture)를 구성하는 신기(Fresh air)와 수소 연료를 각각 냉각하여 공급함으로써, 역화를 최소화하여 최고 출력을 향상하는 연구를 진행하였다. 2.4 L급 전기점화(SI, Spark-ignition)엔진이 사용되었으며 수소는 포트분사 방식(PFI, Port Fuel Injection)으로 공급하였다. 신기의 온도는 터보차저가 장착된 상황에서 인터쿨러(Intercooler)를 이용하여 제어하였으며, 수소의 냉각은 칠러의 냉매와 열교환기를 통하여 직접 냉각 후 공급하였다. 그 결과 신기의 온도를 10~20 ℃가량 냉각시킬 경우 최고출력이 약 6.5~8.6 % 가량 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 수소를 -6 ℃까지 냉각하여 공급할 경우 마찬가지로 약 7.7 % 가량의 최고 출력을 향상할 수 있었다.