• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.911-917
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• 2015

본 논문에서는 함정용 디젤연료를 단기통 커먼레일 디젤엔진에 적용하여 연료분사압력 변화에 따른 분사율 특성, 거시적 분무 특성 및 연료분사시기와 연료압력변화에 따른 연소 및 배기가스 배출특성을 분석하는데 초점을 두었다. 분사율 특성은 Bosch법을 적용한 분사율 측정 시험 장치를 이용하여 분석하였고, 거시적 분무 특성은 정적용기 및 초고속 카메라를 이용하여 분석하였다. 또한, 연료분사시기 및 연료압력 변화를 정밀하게 제어할 수 있는 단기통 엔진을 이용하여 연소 및 배기가스 배출특성을 분석하였다. 30MPa과 50MPa의 분사조건에서 초기 분사율은 50MPa의 분사조건에서 크게 나타났으며, 분무 발달(투과) 또한 동일시간대에서 큰 것으로 분석되었다. 연료분사시기가 지각될수록 실린더 내부 최대 압력과 최대 열발생량은 떨어지는 경향으로 나타났으며, 고압분사조건에서 실린더 내부 최대압력과 최대 열발생량은 다소 큰 것으로 분석되었다. 고압분사조건에서 도시평균유효압력은 낮은 것으로 분석되었고, 연료분사시기가 TDC 쪽으로 지각될수록 도시평균유효압력 및 토크는 증가하는 것으로 나타났다. 연료분사시기가 $BTDC20^{\circ}$(30MPa)와 $BTDC15^{\circ}$(50MPa)에서 질소산화물 발생수준이 가장 높았으며, 일산화탄소는 $BTDC30^{\circ}$를 기준으로 지각될수록 저감되었다.

• 한국안전학회지
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• 제13권3호
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• pp.3-10
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• 1998

In general, the stratified charge for direct injection gasoline engine should be introduced to achieve ultra-lean combustion scheme. In order to apply the concept of stratified charge into direct injection gasoline engine, a reflector was adapted on cylinder head. An installation of the reflector in front of the injector nozzle leads the mixture to be rich near spark plug. Therefore, the mixture near the spark plug is locally ich to ignite while the lean mixture is wholly introduced into the combustion chamber. In this paper, the characteristics of combustion is analyzed with the variations of injection pressure and load in a stratified-charge direct injection single cylinder gasoline engine.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.915-921
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• 2012

이 연구에서는 실린더 압력과 모터링 압력의 차이인 차이 압력(difference pressure)을 이용하여 IMEP를 추정하는 방법을 제안하고, 추정된 IMEP를 $IMEP_{diff}$로 정의하였다. $IMEP_{diff}$는 차이 압력이 연소 시작 시점에서 연소 종료 시점까지만 존재하는 압력이라는 사실에 기반하여 이론적인 IMEP 계산식의 연산 구간을 최적화한 것으로 IMEP와 비교 시 $R^2$ 0.9955의 높은 선형관계를 보였다. 또한 이론적인 IMEP 계산 방법과 비교하여 21 %의 실린더 압력 데이터 및 31 %의 계산량만으로 IMEP 획득이 가능하여 실시간 제어에 용이하다. $IMEP_{diff}$ 추정 및 제어 성능은 엔진 실험을 통하여 검증하였으며, $IMEP_{diff}$ 제어를 통하여 실린더 간 토크 편차 감소를 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.118-125
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• 2009

Calculation of indicated mean effective pressure(IMEP) requires high cylinder pressure sampling rate and heavy computational load. Because of that, it is difficult to implement in a conventional electronic control unit. In this paper, a cylinder pressure based real-time IMEP estimation method is proposed for controller implementation. Crank angle at 10-bar difference pressure($CA_{DP10}$) and cylinder pressure difference between $60^{\circ}$ ATDC and $60^{\circ}$ BTDC($DP_{deg}$) are used for IMEP estimation. These pressure variables can represent effectively start of combustion(SOC) and fuel injection quantity respectively. The proposed IMEP estimation method is validated by transient engine operation using a common-rail direct injection diesel engine.

• 동력기계공학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-17
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• 2011

본 연구는 라디칼 착화(Radical Ignition이하 RI) 기술을 적용한 부실직분식 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진의 구동특성에 관한 것이다. 실험엔진은 단기통 디젤엔진을 개조하여 사용하였으며, 이는 부실식 디젤엔진처럼 연소실이 주실과 부실로 나누어져 있다. 부실에 분사된 CNG는 스파크플러그로 점화하며, 부실로 부터의 연소가스가 주실 희박 혼합기를 시켜 구동하는 엔진이다. RI 기술은 연소속도를 향상시킬 수 있다. 본 연구는 주로 저부하 RI-CNG 엔진의 성능을 연구하였다. 연료분사기간은 9 ms, 공기과잉률은 1.0, 1.2, 1.4로 하였다. 연료분사시기는 엔진의 배가밸브가 닫히는 ATDC $20^{\circ}CA$ 부터 $120^{\circ}CA$ 사이로, $20^{\circ}CA$ 간격으로 지각시켜 가며 실험하였다. 본 연구는 연료분사시기 및 공기과잉률이 연소최고압력 ($P_{max}$), 연소최고압력시기(${\Theta}_{pmax}$), 도시평균유효압력(IMEP), 사이클 변동계수($COV_{imep}$), 연소속도에 미치는 양향 등을 구하고 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.368-373
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• 2015

향후 박용기관의 일정 부분은 LNG 또는 합성가스를 사용한 Gas Engine으로의 이행이 예상되고 있으며 이에 대한 선행연구로서 SI기관의 시뮬레이션에 대한 연구가 요구된다. SI기관의 도시성능 예측을 위하여 상용 성능해석 소프트웨어인 GT-POWER를 이용한 모델링을 시도하였다. 이를 위해 흡 배기 계통의 모델링은 기존 연구에서 최적화된 모델링을 적용하였다. 연소과정 모델링과 열전달과정 모델링에 있어서는 현장에서 가장 적용이 용이한 모델인 SI Wiebe 연소모델과 Modified Woschni 열전달 모델을 적용하였다. 여러 운전조건에서 크랭크 각에 따른 연소실 압력 변화와 최고압력 및 도시평균유효압력 등의 계산결과를 실험결과와 비교한 결과 양자가 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제4권1호
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• pp.34-44
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• 1999

The purposes of this study were to evaluate engine performance and to analyze smoke emission characteristics for varied injection pressures and engine operating conditions of an electronically-controlled ultra high pressure fuel injection system(UHPFIS). It was discovered that the engine performance with the present UHPFIS was far better than what was initially expected. And the UHPFIS permitted engine operation at air/fuel ratios richer than 20 : 1 without increasing smoke emissions. It was discovered that the indicated mean effective pressure was increased, while the specific fuel consumption and the amount of soot were decreased, as the fuel rail pressures were improved atomization of the fuel spray. As the intake air temperature was increased from $38\sim205^{\circ}C$ in 38 degree increments, the indicated mean effective pressure was dropped while the specific fuel consumption was increased.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.242-247
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• 2003

An experimental study presents characteristics of combustion in a combustion chamber by port deactivation valve for economy and emissions standards. In order to use combustion properties data it is necessary to build some data base, which use cylinder pressure sensor, etc. Port deactivation valve has been developed to satisfy requirement of achieving sufficient swirl generation to improve the combustion. A feasibility and necessity of combustion pressure based cylinder spark timing control has been examined. So, this was obtained the Coefficient of Variation(COV) and the mass-burned(MFB). The characteristics of pressure ratio fraction is similar to that of mass-burned fraction. Using the results of the test, the effects of the combustion chamber can be improved combustion stability by port deactivation.

• 한국분무공학회지
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• 제11권3호
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• pp.161-167
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• 2006

As the exhaustion of petroleum resources and air pollution problems are getting serious recently, there are growing interests in premixed diesel engines which have the potential of achieving a more homogeneous mixture near TDC compared to conventional diesel engines. Early studies have shown that the fuel injection frequency and spray angle affected the mixture formation and combustion in a HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition) engine. Therefore, the purpose of this study is to investigate the relationship between combustion and mixture formations by injection timing and frequency using a narrow angle injector, NADI (Narrow Angle Direct Injection). In this study, we found that the fuel injection timing and injection frequency affect the mixture formations and then affect combustion in the HCCI engine.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.148-156
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• 2014

This study is a follow-up study of "Development of Plasma Ignition System" was presented at the 2013 KSAE spring conference. This study compares lean limit of conventional ignition system with plasma ignition system on constant volume combustion test & Engine Combustion test.