• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.953-960
• /
• 2019

밀러 사이클은 흡입밸브 닫힘 시기 조정을 통해 압축비를 줄임으로써 NOx의 저감과 연료소비율 개선이 동시에 가능하다는 점(밀러 효과)에서 디젤엔진에 매우 활발하게 채택되어지고 있다. 밀러 사이클은 흡입 밸브를 BDC 이전에 닫는 Early 밀러 방식과 BDC 이후에 닫는 Late 밀러 방식으로 나눌 수 있다. 저속에서는 체적효율의 증가를 꾀할 수 있는 Late Miller가 유리한 반면, 중속, 고속에서는 IVC 이후 BDC 까지의 피스톤 하강 과정의 흡기의 팽창에 따른 내부 온도 감소 효과 높은 Early 밀러가 유리하다. 따라서 Early 밀러와 Late 밀러의 효과를 고려하여 운전 조건에 적합한 밀러 구현 방법을 채택할 필요가 있다. 본 연구에서는 4행정 엔진을 대상으로 2단 과급 시스템의 적용하고 흡·배기 밸브 오버랩(valve overlap)의 감소를 통해 밀러 효과를 강화하는 과정과 밸브 조정 기구를 통한 밸브 조건의 변화가 밀러 효과에 미치는 영향을 고찰하였다. 결과적으로 2단과급과 밀러사이클, 밸브 오버랩 감소와 흡입밸브 리프트 증가를 통해 연료소 비율과 최고연소온도 감소의 효과를 확인하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2016

In this study, to research in-cylinder flow characteristics of spark-ignited engine with intake valve closing timing change for Miller cycle. 3D simulation study were used 6 different intake valve profile with $CAD10^{\circ}$ gap for retard intake valve closing timing. Comparison of In-cylinder flow pattern characteristic were accompanied between Base and LIVC. And the efficiency of volume and the work of compression were analyzed with simulation study. When intake valve closing angle was retarded in $CAD50^{\circ}$, the pressure in cylinder was decreased about 12~13 bar and volume efficiency was reduced about 16%. The efficiency of volume and the work of compression were reduced on LIVC.

• 한국분무공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.25-32
• /
• 2014

For reduction of $CO_2$ emission emitted from combustion engine, the developed nations have been focused on R&D of hybrid electric vehicle. Further more, many automobile companies are researching on various techniques related to engine used in HEV to enhance fuel economy. One of key techniques is miller cycle that control a valve timing to reduce compression stroke for saving energy and increase expansion stroke for high power. In this study, it was investigated the in-cylinder flow characteristics of miller cycle with variable intake valve timing by using the ANSYS simulation code. For simulation, the key analytic parameter defined as intake valve closing timing and cam profile. As main results, it was shown that LIVC cause a lower pressure inside cylinder and had better control turbulence intensity.

• 한국분무공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.141-148
• /
• 2015

In order to research engine characteristics of spark-ignited engine with intake valve closing timing change for Miller cycle, two cam for LIVC(Late Intake Valve Closing) were designed and fabricated an prototype valvetrain. And intake valve closing timing were adjusted to build low compressing and high expansion cycle for HEV. In experimental study, it were investigated with different engine speed, spark timing and air-fuel ratio to compare base cam and LIVC cam type. It was found that the volumetry efficiency and effective work of compression process were decreased in case of LIVC cam. When compared with the existing results, the maximum pressure in the cylinder was reduced about 12~13 bar and the volumetric efficiency was reduced about 16%.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.1-11
• /
• 2004

In order to recognize thermal efficiency and power improvement in case that diesel cycle is turned into diesel-atkinson cycle, the fuel-air diesel-atkinson cycle considered gas exchange process is analyzed non-dimensionally and thermodynamically. As a result, in case of diesel-atkinson cycle, as expansion ratio is increased, thermal efficiency and mean effective pressure is increased and it has maximum value at Rec=1. When diesel cycle is turned into diesel-atkinson cycle by late intake valve closing timing, thermal efficiency and power is decreased because of the decline of effective compression ratio and intake airflow, but it could be compensated by increase of compression ratio or super-charged. In case compression ratio is compensated, Rec appears 1 around 100$^{\circ}$ ABDC, and it is expected that thermal efficiency is enhanced by 14.3% compared with conventional diesel cycle. In case compression ratio and intake airflow are compensated simultaneously, super-charged pressure is demanded 2.06bar at Rec=1 and it is more efficient when only compression ratio is compensated in the view point of thermal efficiency.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제33권8호
• /
• pp.1100-1106
• /
• 2009

최근, 디젤기관의 고효율달성을 위한 방법으로 밀러방식의 고팽창사이클에 대한 연구가 관심이 높다. 본 연구에서는 고팽창 디젤사이클을 구성하여 열역학적으로 해석하고, 몇몇 인자에 의한 사이클 특성을 분석하였다. 이론해석 결과 흡기밸브 닫힘시기가 지각될수록 유효압축비의 감소로 상대적인 팽창비의 효과는 커져 팽창-압축비의 비는 기대할 수 있었으나, 압축압력 및 흡입공기의 역류로 인해 평균유효 압력과 출력의 감고를 수반하였다. 따라서 이에 대한 대책이 있어야 진정한 의미의 고팽창 디젤사이클이 실현되고 열효율향상 가능성이 있음이 확인되었다. 위와 같은 사이클을 실제기관으로부터 구현하기 위해 흡기밸브 닫힘시기를 늦게 하는 제어시스템을 구축하고, 시험을 위해서 S/B가 약 3인 저속 단기통 디젤기관에 가변밸브타이밍(VVT)시스템을 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과 시험기관의 밸브제어에는 큰 문제없는 것으로 평가되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권6호
• /
• pp.626-632
• /
• 2015

국제해사기구(IMO)에서는 선박으로부터의 대기오염방지를 위한 규제와 여기에 더하여 지구온난화의 방지를 위한 규제가 이미 시행되고 있거나 또는 논의 중에 있다. 따라서 고효율 친환경에 대한 요구들을 동시에 만족시킬 수 있는 대책이 요구된다. 디젤엔진에 있어서 밀러 사이클의 채택이 NOx 저감과 열효율향상을 동시에 꾀할 수 있는 방법으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 이 방법은 높은 급기압력이 요구되며 그 대책의 하나로 2단과급에 의한 방법이 주목을 받고 있다. 2단 과급시스템을 이용하면 고과급의 효과는 물론 여기에 바이패스기술과 밀러사이클을 이용하면 특정 부하영역에서의 성능향상 등 더욱 다양한 성능개선을 이룩할 수 있다. 그러나 2단 과급시스템의 디젤기관은 그만큼 구조가 복잡하게 되어 과급기 최적 매칭 등 시스템의 최적설계가 매우 복잡하고 어렵게 된다. 따라서 설계초기단계에서 이러한 다양한 방법들의 개선효과를 정량적으로 확인하고 또한 최적조건을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 과급 시스템의 최적 설계를 위한 시뮬레이션 프로그램을 개발하였으며, 개발 된 프로그램의 신뢰성을 확인하고 이 프로그램의 활용방법에 관하여 고찰한 결과를 보고한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권4호
• /
• pp.423-429
• /
• 2012

밀러 사이클은 저배기 및 고효율 달성으로 Tier II 규제뿐만 아니라 $CO_2$ 저감을 동시에 달성할 수 있는 기술로 알려져 있다. 그러나 이를 위해서는 충분한 흡입공기량이 확보되어야 하며 흡기계통은 공기저항을 최소화할 수 있는 형상으로 개선되어야 한다. 본 연구에서 흡기계통 설계 및 사이클 해석에 활용하기 위한 기초 자료 확보를 위해 흡기밸브의 유량계수를 측정하였다. 유량계수 측정에는 정상유동장치를 이용하였다. 중속 박용기관에 사용되는 포핏 밸브를 대상으로 실험을 수행한 결과, 흡기밸브 유량계수는 밸브양정의 증가에 따라 약 0.62까지 지속적으로 증가하는 경향이며 행정/보어 비와는 무관한 흡기밸브 고유의 특성이 있음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권2호
• /
• pp.230-237
• /
• 2012

최근 엔진 메이커들은 원유가 인상 및 대기환경 규제에 대응하기 위하여 디젤엔진의 대안으로서 가스엔진 개발에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 STX는 22HLX 디젤엔진을 기초로 한 1.6MW급 가스엔진을 개발하였다. 예연소실 방식의 개발된 가스엔진은 엔진속도가 1000rpm에서 제동평균유효압력이 21bar이고 질소산화물 배출량이 50ppm(공기 중 산소함유 15% 기준)의 우수한 성능을 가진다. 특히 열효율 45%의 우수한 연료 경제성을 가지며 이산화탄소 배출량은 디젤엔진의 약 75%수준으로 온실가스 저감에도 효과적이다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 2016

Miller timing is one of the promising ways which can improve the fuel consumption of internal combustion engines. Indeed, Miller timing employing an early intake valve close is widely applied to large diesel and gas engines to enhance performance and reduce NOx emissions. In this study, performance evaluation is carried out by 1-D cycle simulation in order to estimate the effect of Miller CAM timing before BDC for a 32 L turbocharged diesel engine. To optimize Miller CAM timing, a single stage turbocharger is matched with an early intake valve close since boost pressure is a significant parameter that can control compression work in a turbocharged engine. The engine simulation result shows that there is enough potential to improve fuel consumption rate and also reduce NOx emissions at the same time.Abstract here.