• 제목/요약/키워드: 분사 시기

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NOx와 PM 배출물 특성을 고려한 오프로드 디젤 엔진의 강건 설계에 관한 연구 (Study of Robust Design of a Off-road Diesel Engine considering Emission characteristics of NOx and PM)

  • 정진은;안중규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.4729-4735
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    • 2014
  • 적극적인 환경보호를 위해 그동안 상대적으로 소홀하였던 오프로드 엔진에 대한 배기가스 배출 규제가 강화되고 있다. 본 연구에서는 NOx와 PM 배출물 특성을 고려하여 오프로드 디젤 엔진의 강건 설계를 수행하였다. 이를 위하여 실험계획법에 따라 배출물 NOx와 PM의 측정 실험을 수행하고 다구찌 기법으로 망소 SN 비를 산출하고 분산 분석을 수행하였다. NOx와 PM 배출량에 영향을 미치는 제어 인잘로 인젝터 홀 수, 연료 분사 시기, EGR 율을 선택하였으며 각 제어 인자에 대하여 2 또는 3 수준을 고려하여 직교 배열표를 작성하였고, 이에 근거하여 실험을 수행하였다. 망소 SN 비를 산출하고 델타 통계량을 계산하였다. 저부하 운전 조건에서는 분사 시기가 NOx 배출량에 가장 큰 영향을 미치며, EGR 율이 PM 배출량에 가장 큰 영향을 미치는 결과를 얻었다. 제어 인자들에 대한 신뢰수준은 90% 이상이었다.

저압 SCR을 위한 디젤발전기 배기가스 온도 변화 (Temperature Variation of Exhaust Gas in Diesel Generator for Low Pressure SCR)

  • 홍철현;이창민;이상득
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.355-362
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    • 2021
  • L.P SCR의 촉매 반응을 위해 선박의 발전기용 4행정 디젤엔진의 배기가스 온도를 높게 설계 할 수밖에 없었다. 본 연구의 목적은 밸브개폐시기와 연료분사시기를 조정을 통한 배기가스의 온도 감소가 L.P SCR의 운전조건을 만족시키고 고온으로 인한 발전기 엔진의 사고를 예방하기 위함이었다. 배기가스 온도를 하강시키기 위해 캠샤프트의 각도를 조정하고 연료분사펌프의 Shim을 추가하였다. 그 결과 최대폭발압력은 12.8 bar 증가하였고 터보차저 출구온도 평균값은 13.3 ℃ 하강하였다. 터보차저 출구에서 SCR 입구까지의 열손실을 감안하더라도 L.P SCR 운전조건인 SCR 챔버 입구 온도인 290 ℃를 만족하였다. 배기가스 온도 하강을 통해 디젤발전기의 안전운전이 가능하게 한 연구였다.

중앙 분사방식의 직분식 가솔린 기관에서 연료 혼합기 형성에 미치는 분사시기와 캐비티 형상의 영향 (The Effect of Injection Timing and Cavity Geometry on Fuel Mixture Formation in a Central Injected DI Gasoline Engine)

  • 김태안;강정중;김덕줄
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.32-38
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    • 2004
  • This study was performed to investigate the behavior of liquid and vapor phase of fuel mixtures with different piston cavity diameters in a optically accessible engine. The conventional engine was modified as Central Injected DI gasoline engine with swirl motion. Two dimensional spray fluorescence images of liquid and vapor phase were acquired to analyze spray behavior and fuel distribution inside of cylinder using exciplex fluorescence method. Piston cavity geometries were set by Type S, M and L. The results obtained are as follows. In the spray formation after SOI, the cone angle and width of the spray were decreased at late injection timing. With a fuel injection timing of BTDC $180^{\circ}C$, fuel was not greatly affected in a piston cavity but generally distributed as homogeneous mixture in the cylinder. With a fuel injection timings of BTDC $90{\circ}C$ and $60^{\circ}C$, fuel mixture was widely distributed in near the cavity center. As a injection timing was late in the compression stroke, residual width of fuel mixture was narrow in proportion to piston cavity.

CRDI 엔진 전자제어컨트롤러(ECU)의 노킹 판별 및 엔진 밸런스 보정 알고리즘 개발 (Development of Knocking discrimination and Engine balance Correction Algorithm of CRDI Engine ECU)

  • 김화선;장성진;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.391-394
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    • 2012
  • 최근 국 내외의 강화된 배출가스 규제 기준을 만족시킬 수 있는 CRDI 디젤엔진을 산업용 엔진에 적용하기 위해, 제작사에서만 제어할 수 있는 ECU를 사용자의 요구대로 분사시기와 분사량을 조절할 수 있는 엔진 제어 알고리즘을 개발하여, 엔진 성능 향상과 배출가스 저감 등을 위한 테스트 및 검증에 사용하고자 한다. 이러한 CRDI 디젤엔진 전용 Emulator를 개발하기 위해 CRDI 엔진 제어 ECU의 입력 요소 중 CKP와 CMP 센서의 작동원리를 이용하여 디젤 노킹을 판별하고 엔진 밸런스 보정 알고리즘의 설계 방안을 제안함으로써 연비 향상 및 유해 배출가스의 저감을 위한 효율적인 개선 방안을 제안한다.

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경유분사를 이용한 강제재생방식 DPF 시스템 연비 손실 최소화를 위한 재생시점 고찰 (An Experimental Study on Active Regeneration Timing for the Minimization of Fuel Penalty in Active Regeneration DPF System Using Diesel Injection)

  • 나승우;정연규;오광철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.91-96
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    • 2009
  • The number of vehicles applied diesel engine are rapidly rising for fuel economy. Accompanying this trend, application of an after-treatment system is strictly required as a result of reinforced emission regulation. The Diesel Particulate Filter (DPF) system is considered as the most efficient method to reduce particulate matter by car makers but also in retrofit market. In this paper we discussed the optimization of active regeneration timing by comparing the fuel consumption from back pressure caused by PM loading and from active regeneration. The effects of back pressure of DPFs during PM loading, active regeneration condition and engine emission(PM) on additional fuel consumption are experimentally investigated and the proper regeneration timings according to DPF systems and fuel loss for 160,000km are determined.

커먼레일식 디젤기관의 부분 예혼합 분사시기가 연소 및 배기특성에 미치는 영향 (The Effects of Partially Premixed Pilot Injection Timing on the Combustion and Emission Characteristics in a Common Rail Diesel Engine)

  • 윤삼기;최낙정
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.18-24
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    • 2013
  • An experimental study was performed to investigate the characteristics of combustion pressure and exhaust emissions when the pilot injection timing and EGR rate were changed in a CRDI 4-cylinder diesel engine. The pilot injection timing and EGR rate have a significant impact on the combustion and emission characteristics of diesel engine. In this study, the pilot injection timing and EGR rate variation were conducted to 2000rpm of engine speed with torque 50Nm. Combustion pressure and heat release rate were decreased under high EGR rate conditions but increased under the pilot injection timing $20^{\circ}$(BTDC). IMEP and the maximum pressure in cylinder(Pmax) were decreased under the same injection timing with the increase of EGR rate. The NOx emission was decreased with increasing the EGR rate. On the other hand, in the same injection timing conditions, CO, HC, $CO_2$ emissions were increased with increasing the EGR rate.

대형 액상 LPG 분사식 SI 엔진에서 화염 가시화를 이용한 희박영역에서의 화염 전파특성 연구 (Flame Propagation Characteristics in a Heavy Duty Liquid Phase LPG Injection SI Engine by Flame Visualization)

  • 김승규;배충식;이승목;김창업;강건용
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.23-32
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    • 2002
  • Combustion and flame propagation characteristics of the liquid phase LPG injection (LPLI) engine were investigated in a single cylinder optical engine. Lean bum operation is needed to reduce thermal stress of exhaust manifold and engine knock in a heavy duty LPG engine. An LPLI system has advantages on lean operation. Optimized engine design parameters such as swirl, injection timing and piston geometry can improve lean bum performance with LPLI system. In this study, the effects of piston geometry along with injection timing and swirl ratio on flame propagation characteristics were investigated. A series of bottom-view flame images were taken from direct visualization using an W intensified high-speed CCD camera. Concepts of flame area speed, In addition to flame propagation patterns and thermodynamic heat release analysis, was introduced to analyze the flame propagation characteristics. The results show the correlation between the flame propagation characteristics, which is related to engine performance of lean region, and engine design parameters such as swirl ratio, piston geometry and injection timing. Stronger swirl resulted in foster flame propagation under open valve injection. The flame speed was significantly affected by injection timing under open valve injection conditions; supposedly due to the charge stratification. Piston geometry affected flame propagation through squish effects.

간접분사식 압축착화기관에서 BD 혼합율과 연료분사시기에 따른 기관성능 및 배기배출물 특성 연구 (A Study on Engine Performance and Exhaust Emissions for Biodiesel Blending Ratios and Fuel Injection Timing in an Indirect Injection Compression Ignition Engine)

  • 최승훈;오영택
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제35권4호
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    • pp.239-243
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    • 2010
  • Biodiesel (BD) can be effectively used as an alternative fuel in diesel engines. However, BD may affect the performance and exhaust emissions in diesel engines because it has different physical and chemical properties from diesel fuel such as viscosity, compressibility and so on. To investigate the effect of injection timing on the characteristics of engine performance and exhaust emissions with BD in an indirect injection diesel engine, BD derived from soybean oil was applied in this study. The engine was operated at six different injection timings from TDC to BTDC $12^{\circ}CA$ and five loads at various engine speeds. Below BD 30, there's similar trend compared with diesel fuel. But, the best injection timing was $4{\sim}6^{\circ}CA$ retarded compare with diesel fuel using BD 30. When the fuel injection timing was retarded, better results were showed, which may confirm by advantages of BD.

산업용 CRDI 엔진에서 노킹 분석 시뮬레이터 구현 및 OBD-II 진단기 S/W 설계 (Development of Knocking discrimination and Engine balance Correction Algorithm of CRDI Engine ECU)

  • 김화선;장성진;남재현;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.369-373
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    • 2012
  • 최근 강화된 국내외의 배출가스 규제 조건을 충족시키기 위해, 사용자의 요구대로 연료의 분사시기와 분사량을 조절할 수 있는 CRDI ECU 제어 알고리즘의 개발이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 산업용 CRDI 엔진 전용 ECU에 적용할 수 있는 노킹 판별 및 엔진 밸런스 보정이 가능한 노킹 분석 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 노킹 분석 시뮬레이터의 결과를 OBD-II 표준을 사용하여 차량 위주의 진단기를 개발하여 운전자가 직접 차량을 진단할 수 있는 운전자 중심의 진단 서비스를 제공하고자 한다. 이를 위해 자동차 고장진단 신호 및 센서 출력 신호를 유선시스템과 무선 시스템인 블루투스 모듈을 이용하여 실시간 통신이 제공 될 수 있는 OBD-II 진단기 S/W 설계 방안을 제안함으로써 차량의 연비를 향상시키고, 유해 배출가스의 발생을 최소화하여 엔진 효율성의 개선 방안을 제시하고자 한다.

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노즐 형상 변경이 소형 CRDI 엔진의 성능에 미치는 영향에 대한 수치 해석적 연구 (Numerical Study on the Effect of Nozzle Geometry on the Small CRDI Engine Performance)

  • 민세훈;서현규
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.254-260
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    • 2015
  • The objective of this study is to investigate the effect of multi-hole nozzle on the performance of small CRDI engine. Combustion and exhaust emission characteristics of engine were studied by using CFD simulation with ECFM-3Z combustion model. The conditions of simulation were varied with nozzle geometry, injection timing and injection quantity. In addition, the results were compared in terms of combustion pressure, rate of heat release, $NO_x$ and soot emissions. It was found that combustion pressure was increased when injection timing was advanced. The rate of heat release of 6 hole nozzle was higher than that of 12 hole nozzle since the quantity of fuel impinged at the bottom of piston rim was different under different injection timing conditions. In the case of $NO_x$ emission, 6 hole nozzle generated more $NO_x$ emission than 12 hole nozzle. On the other hand, in the case of soot emission, 12 hole nozzle showed higher value than 6 hole nozzle because injected fuel droplets from multi-hole nozzle were coalesced.