• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권7호
• /
• pp.417-427
• /
• 2016

본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트 형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 첫 번째로 통상적인 충격식 스월측정기 평가위치인 1.75B에서 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 평면유속을 측정하고 비교하였다. 속도분포 분석 결과 직선형 포트에서는 밸브리프트 4 mm 이하, 그리고 나선형 포트에서는 2 mm 이하에서 두 개의 스월이 형성되고 이후 리프트가 증가하면 하나의 스월만 관찰된다. 리프트에 따른 유동체계의 천이점이 포트형상에 따라 상이하여 직선형 포트에서는 리프트 4 mm와 5mm를 경계로 유동 특성이 완전히 바뀌는 반면, 나선형 포트에서는 리프트 증가에 따라 점진적 변화만 관찰된다. 또한 모든 포트에서 1.75B 위치에서 편심도는 측정값이 왜곡되지 않는 범위에 들어오지 않고, 특히 직선형 포트의 편심도가 매우 크다. 동시에 포트형상에 관계없이 ISM 평가와 상응하는 실린더 중심 기준의 평균접선속도는 ISM 평가에서 가정한 속도보다 매우 낮고, 속도분포 특성도 ISM 평가의 가정과 매우 다르다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.315-320
• /
• 2022

일반적인 나선형 인덕터의 경우에 비대칭 구조를 가짐에 따라 포트의 방향에 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 2층이면서 대칭 구조를 가질 수 있는 나선형 인덕터를 제안하고 시뮬레이션 및 주파수 특성을 분석하였다. 기존 단층 대칭형 인덕터가 3.9~4.2nH의 인덕턴스를 갖는 것과 비교하여 제안된 2층 대칭 나선형 인덕터는 포트에 변함없이 0.3~1.2GHz 범위에서 11~12nH의 인덕턴스, 800MHz에서 약 4.4의 품질계수, 약 2.7~2.8GHz의 자기공진주파수를 가진다. 이는 기존 일반적인 나선형 인덕터가 포트에 따라 큰 차이를 갖는 것과 비교하여 포트의 방향에 대한 영향이 적은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.353-358
• /
• 2020

일반적인 나선형 인덕터의 경우에 비대칭 구조를 가짐에 따라 포트의 방향에 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 단층이면서 대칭 구조를 가질 수 있는 나선형 인덕터를 제안하고 시뮬레이션 및 주파수 특성을 분석하였다. 일반적인 나선형 인덕터는 포트의 기준에 따라 주파수-인덕턴스 특성, 주파수-품질계수 특성, 자기공진주파수가 큰 차이를 보이는 반면에, 제안된 대칭 나선형 인덕터는 포트에 변함없이 2.7nH의 인덕턴스, 약 7.86의 품질계수, 약 14.1GHz의 자기공진주파수를 가진다. 이는 기존 일반적인 나선형 인덕터가 포트에 따라 큰 차이를 갖는 것과 비교하여 포트의 방향에 대한 영향이 적은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 코일의 점유 면적에 비하여 상호 인덕턴스가 줄어들어 낮은 인덕턴스를 가지며, 인덕턴스 증가보다 코일의 저항이 더 증가하여 품질계수 또한 낮아짐을 확인할 수 있었다. 향후에는 2층 대칭 나선형 구조를 통하여 인덕턴스와 품질계수를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권2호
• /
• pp.97-107
• /
• 2017

본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 두 번째로 유동 평가위치의 영향을 고찰한 것이다. 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 측정위치를 헤드 밑면부터 하류로 보어의 1,75배 위치 즉 1.75B부터 6배 위치 즉, 6.00B까지 변경하면서 평면유속을 측정하였다. 속도분포 분석 결과 반 쐐기형 연소실을 채택하면 지붕형과 달리 동일 리프트에서 거시적 유속분포와 유선은 스월 거동 중심은 측정위치가 관계없이 거의 일정하다. 직선형 포트에서는 모든 측정위치에서 편심도는 충격식 스월 측정기에서 측정값 왜곡이 발생하는 범위에 들어오고, 나선형 포트에서도 리프트 4mm 이하에서는 모든 측정위치에서 편심의 영향을 무시할 수 없지만, 측정위치가 3.00B 이상이 되면 리프트 5mm 이상에서 편심도가 급격히 감소한다. ISM가정과의 속도분포 차이에 의해 직선형 포트의 리프트 4mm 이하 스월 중심 평가를 제외하고 모든 PIV 평가방법에서 ISM 평가 대비 상대적인 상쇄효과가 있다. 마지막으로 중심 설정과 축 방향 속도분포 가정은 스월 평가에 정성적 영향을 주지 않고, 구체적인 접선속도 분포형태에 따라 절댓값에만 영향을 준다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제24권5호
• /
• pp.86-96
• /
• 2000

This study is to consider that the helical intake port flow and fuel injection system have effects on the characteristics of engine performance and emissions in a turbocharged DI diesel engine of the displacement 9.4L. The swirl ratio for ports was modified by hand-working and measured by impulse torque swirl meter, For the effects on performance and emission, the brake torque, BSFC were measured by engine dynamometer and NOx, smoke were by gas analyzer and smoke meter. As a result of steady flow test, when the valve eccentricity ratio are closed to cylinder wall, the flow coefficient and swirl intensity are increased, And as the swirl is increased, the mean flow coefficient is decreasing, whereas the gulf factor is increasing. Also, through engine test its can be expected to meet performance and emission by the following applied parameter; the swirl ratio is 2.43, injection timing is BTDC $13^{\circ}$CA and compression is 15.5.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제33권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2009

This paper is the second of 2 companion papers which investigate in-cylinder swirl generation characteristics in helical port engine with wide valve angle. Two wide valve-angle engines, which are same ones and have slightly different rig swirl number, were used to compare the characteristics of cylinder-flow. One intake port is deactivated to induce swirl flow. A PIV (Particle Image Velocimetry) was applied to measure in-cylinder velocity field during intake stroke. The results show that the intake flow component passing through valve area near the cylinder wall is not negligible in helical port engine with wide valve angle contrary to conventional one. The effect of this velocity component on in-cylinder increases as the swirl ratio rises and compression process progresses. Consequently, this component destroys in-cylinder swirl flow completely during compression resulting in no actual swirl at the end stage of compression.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제32권10호
• /
• pp.761-768
• /
• 2008

This paper is the first of 2 companion papers which investigate in-cylinder swirl generation characteristics in helical port engine with wide valve angle. Two wide valve-angle engines, which are same ones and have slightly different rig swirl number, were used to compare the characteristics of cylinder-flow. One intake port is deactivated to induce swirl flow. A PIV (Particle Image Velocimetry) was applied to measure in-cylinder velocity field during intake stroke. The results show that the intake flow component passing through valve area near the cylinder wall is not negligible in helical port engine with wide valve angle contrary to conventional one. The effect of this velocity component on in-cylinder increases as the swirl ratio rises and intake process progresses. Consequently, this component interferes the formation of in-cylinder swirl flow resulting in lower actual swirl.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권6호
• /
• pp.793-803
• /
• 1997

This experimental study was mainly investigated on the swirl flow characteristics in the cylinder generated by a helical intake port. LDA system was used for the measurement of in-cylinder velocity fields. Tangential and axial velocity profiles, with varying valve lifts, valve eccentricity ratios and axial distance, were measured. When the intake valve was set in the cylinder center, we could find that in-cylinder swirl flow fields were composed of a forced vortex motion and a free vortex motion in the vicinity of the cylinder center and the cylinder wall respectively. In case of valve eccentricity ratio, N$_{y}$ = 0.45, the vortex flow which rotates to the opposite direction of a main rotating flow in the cylinder was found. And the reverse flow toward the cylinder head surface was also found in axial velocity profile and it showed the tendency of the linear decrease in the region of 0.leq.Y/B.leq.1.2.2.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.9-18
• /
• 2000

Combustion and emission characteristics in a direct injection diesel engine is closely related to the intake port system. It is therefore important to understand the swirl flow characteristics formed by a helical intake port. However there are still many uncertainties. The purpose of this experimental study is to investigate the effects of the valve eccentricity ratio and the inlet flow conditions of a helical intake port on the characteristics of an in-cylinder swirl flow. A steady state flow test rig consisted of ISM(impulse swirl meter), LFM(laminar flow meter) and cylinder head with a helical intake port was used. The swirl ratio(Rs) and mean flow coefficient(Cf(mean)) with inlet flow conditions were measured. The results of these experiment can be summarized as follows. Swirl flow characteristics of a helical intake port are affected by the inlet flow conditions, and especially they are much affected by the length of a manifold runner and the rotational angle of a curved manifold runner.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제6권3호
• /
• pp.26-33
• /
• 1998

An experimental study has been conducted for the three-dimensional in-cylinder swirl flow under steady conditions. Velocity fields are measured by using an LDV at various valve lifts. Effects of geometry of inlet ports on swirl flows are investigated for standard and helical ports. Swirl distributions evaluated from velocity measurements are compared with those obtained from an impulse torque swirl meter. Results show that the helical port generates more intensive swirl than the standard one but it causes red- uction in air flow coefficient. At the lower valve lift, no significant difference is observ- ed in non-dimensional swirl values between two ports because of limited pre-swirl effect, while it becomes significant as the valve lift increases.