• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.319-329
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• 2016

Globally, many researchers have been trying to improve the fuel economy of a vehicle for satisfying future $CO_2$ regulation and minimizing air pollution problem. For the same background, diesel engine and vehicle system optimization using simulation models have been key technologies for the improvement of vehicle system efficiency. Therefore, in this study, calibration method for the air breathing system of a WGT diesel engine using mean value model has been composed for efficient engine and vehicle optimization simulation researches. And virtual WGT performances have been calculated for a 2 cylinder downsized diesel engine system. From these researches, the calibration method for the boost pressure and EGR rate of a virtual diesel engine related with WGT performances could be composed and some of technical issue related with downsized diesel engine could be investigated.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.36-46
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• 2000

The performance improvement and emission reduction in a turbocharged D.I. diesel engine was studied experimentally in this paper. The system of intake port, fuel injection and turbochager are very important factors which have influence on the engine performance and exhaust emission because the properties in the injected fuel depend on the combustion characteristics. Through these experiments it can be expected to meet performance and emission by optimizing the main parameters; the swirl ratio of intake port, fuel injection system and turbocharger. The swirl ratio of intake port was modified by hand-working and measured by impulse swirl meter. Through this steady flow test, we knew that the increase of swirl ratio is decreasing the mean flow coefficient, whereas the gulf factor is increasing. And the optimum results of engine performance and emission are as follows; the swirl ratio is 2.43, injection timing is BTDC 13。 CA, compression ratio is 16, combustion bowl is re-entrant 5$^{\circ}$, nozzle hole diameter is $\Phi$0.28＊6, turbocharger is GT40 model which are compressor A/R 0.58 AND turbine A/R 1.19.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1009-1015
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• 2011

본 연구에서는 고팽창사이클의 경우 가변밸브시스템을 구성하여 흡기밸브 닫힘시기를 늦추는 방식으로 실현하였고, 저압축에 따른 흡입공기의 감소는 과급압력으로 해결하였다. 이와 같이 디젤기관에 아트킨슨사이클을 실현하여 엔진의 열효율향상 가능성을 알아보았다. 그 결과 흡기밸브 닫힘시기 ABDC $40^{\circ}$ 부터 ABDC $80^{\circ}$ 까지 전 영역에 걸쳐 열효율 및 출력의 향상이 있었다. 다만, 흡기밸브 닫힘시기가 ABDC $70^{\circ}$이후로는 열효율 증가 폭이 둔화되는 경향을 보였다. 위와 같은 연구결과 저속 디젤-아트킨슨사이클화의 최적 연소조건은 흡기밸브 닫힘시기가 ABDC $70^{\circ}$전후로 보이며, 고부하영역이 저부하영역보다 더 효과적으로 나타났고, 중부하영역에서 기관운전은 안정적이었다. 이때 정미열효율은 통상의 디젤기관보다 평균 약 12.5% 높게 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.379-387
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• 2011

최근 디젤엔진에서 엔진성능향상 및 배출가스저감을 위해 저압 EGR시스템에 대하여 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 저압 EGR시스템은 EGR율에 따라 과급압력이 영향을 받지 않기 때문에 PM을 최소 화하면서 $NO_x$를 저감할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 2.0L급 고속직분사방식의 엔진에서 출력 및 연비저하로 EGR적용이 어려운 엔진회전수 2000 rpm, BMEP 1.0 MPa, 과급압력 181.3 kPa인 중부하 운전영역에서 서로 다른 EGR시스템에 따른 엔진성능 및 배출가스 특성을 실험적으로 연구하였다. 그 결과로서 기존의 고압 EGR시스템 또는 배압조절밸브를 사용하는 저압 EGR시스템에 비하여 ETC를 적용한 저압 EGR시스템이 $NO_x$ 배출특성은 큰 차이가 없는 반면에, 연비 및 열효율이 향상되고 PM 저감에 연소효과를 나타내고 있음을 확인하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.86-87
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• 2005

The combustion characteristics of the D.I. diesel engine are largely dependent on the air-fuel ratio and the gas exchange process. The main factors are the shape of combustion chamber, fuel injection system, air flow inside the cylinder, intake air mass flow rate and so forth. Because these factors affect the combustion in a mutual and combined manner, it is very important to clearly understand the correlation of these factors in order to provide the combustion improvement plans. In this paper, we studied the performance and the gas exchange process of marine four-stroke engine using the engine cycle simulation. Also, we predicted briefly turbocharger engine matching.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.723-729
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• 2019

터보과급기는 엔진에 장착하여 연비를 개선하는 효과적인 장치로 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 사용되는 트윈스크롤 터보과급기에서 발생하는 맥동유동의 질량유량을 측정하였다. 자체 설계 제작한 맥동유동장치를 사용하여 맥동이 있는 비정상상태에서 유동의 질량유량을 측정하였고, 맥동이 없는 정상상태의 질량유량과 비교 분석하였다. 맥동유동장치는 회전하는 상판과 고정된 하판을 사용하여 변하는 엔진의 배기밸브 유효면적을 반영하였다. 맥동이 있는 비정상상태 질량유량을 측정하기 위하여 차압식 압력계를이용한 오리피스 유량계를 사용하였다. 이때 기체의 온도와 절대압력을 측정하여 기체 밀도 변화를 고려하였다. 터보과급기의 저속 성능을 분석하기 위하여 압축공기를 사용하여 터보과급기 회전속도 60,000rpm에서 100,000rpm의 범위에서 측정을 수행하였다. 비정상상태의 질량유량은 정상상태와 비교하여 크게 다른 결과를 보였다. 정상상태 질량유량 계수는 터빈 팽창비가 증가함에서 따라 증가하지만, 비정상상태 질량유량 계수는 정상상태 값 주변의 히스테리시스 루프를 형성하며 변화량은 정상유동 기준 최대 5.0배이다. 이것은 맥동유동에 의하여 터빈 볼류트 공간에서 충진과 방출이 일어나기 때문이다.

• 동력기계공학회지
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• 제6권2호
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• pp.12-17
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• 2002

Recently, the world is faced with very serious problems related to the air pollution due to the exhaust emissions of the diesel engine. So, many of researchers have studied to reduce the exhaust emissions of diesel engine. This study was investigated for various exhaust emissions according to operating conditions in a turbocharged D.I. diesel engine. As a result of experiments in a test engine, the $CO_2\;and\;NO_x$ increased with increasing load, the $CO_2$ and CO decreased with increasing charge air pressure in manifold, the CO decreased with increasing cooling fresh water temperature, and the $NO_x$ decreased with worming cooling fresh water before engine start.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.386-391
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• 2021

터터보 과급은 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 핵심기술이다. 특히 가솔린엔진에서 엔진 다운사이징 등 다른 제어 기술과 결합하여 이산화탄소(CO2) 배출을 감소시키는 데 효과적이다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 맥동유동의 터빈 효율을 측정하였다. 맥동 생성장치가 있는 저온 테스트 벤치를 제작하여 맥동 유동이 있는 비정상상태의 압력과 온도를 측정하고 터빈 효율을 산출하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정 장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 맥동 주파수 25.0 Hz와 33.3 Hz를 공급하면서 터보과급기 회전속도를 60,000 rpm에서 100,000 rpm까지 변화시키며 측정을 수행하였다. 이때 압축비를 1.088에서 1.600 사이의 값으로 조정하였다. 이 측정 조건에서 터빈 효율은 0.517~0.544 값을 보였다. 맥동 주파수 33.3 Hz의 경우, 터빈 회전수 60,000 rpm에서 터빈 효율의 변동은 7.7%이나 터빈 회전수 100,000 rpm에서 변동은 2.6%로 터빈 회전수가 증가함에 따라 맥동의 영향은 감소하였다. 맥동 유동에서의 터빈 효율은 정상 유동 터빈 효율에 비해 터빈 회전수 60,000 rpm 인 경우 7.0%, 회전수 100,000 rpm 인 경우 3.0% 낮은 값을 보이고 있어 맥동 유동이 터빈 효율을 악화시키는 결과를 보였으며 이러한 영향은 터빈 회전수가 증가함에 따라 감소하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.726-731
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• 2000

This study was experimentally analyzed to improve the performance and to reduce exhaust emissions in a turbochaged D.I. diesel engine of the displacement 9.4L. In generally, the system of intake port, fuel injection and turbocharger are very important factors which have influence on the engine performance and exhaust emission because the properties in the injected fuel depend on the combustion characteristics. The optimum results which is tested as available factors fur better performance and emission are as follows; the swirl ratio is 2.43, compression ratio is 16, combustion bowl is $5^{\circ}$ re-entrant type, nozzle hole diameter is ${\phi}0.28*6$, injection timing is BTDC $13^{\circ}CA$ and turbocharger is GT40 model which are selected compressor A/R 0.58 and turbine A/R 1.19.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.680-686
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• 2004

Recently, the application of variable geometry turbocharger (VGT) to the high speed direct injection (HSDI) diesel engine has gained more and more interest in automotive industry. A steady state experimental investigation has been undertaken on a 1.5L HSDI diesel engine to verify the benefits of VGT comparing to the standard engine having a waste gate turbocharger (WGT). Specifically, part load performances (e.g., fuel economy and emission) have been investigated under various vane angles of the VGT. The results show that the real exhaust gas recirculation (EGR) rate as well as the pumping loss is very important to improve break specific fuel consumption (BSFC). It was previously known that the pumping loss only is a main parameter. In addition, the trade-off relationship between BSFC and NOx according to boost pressure, and the decreasing tendency of NOx with increasing real EGR rate have been verified. 1-D numerical analysis also has been performed, and the numerical results are in good agreement with experimental results.