• 에너지공학
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• 제15권4호
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• pp.277-283
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• 2006

본 연구에서는 온도 변화에 따른 실제 연료에서의 증기압 변화를 관찰하기 위하여 부탄 100%를 사용하였다. 연료공급방식은 V-6 엔진의 다점분사시스템과 동일하며 연료의 액상 가능성을 최소화하기 위하여 연료레일은 'L' 형상으로 설계하였고, 순차분사시스템을 사용하여 한 열로 작동되도록 하였다. 분사유량은 분사시간, 엔진속도, 연료공급압력에 따라서 측정되었다 또한 액상으로 분사되는 것을 방지하기 위하여 베이퍼라이져와 연료레일 온도를 변화시켜 가며 실험하였다. 그 결과 연료분사의 기본적인 특징으로 공기와 LPG분사의 상대적인 차이를 확인하였다. 하지만 냉 시동 하에서는 압력이 조금만 증가하여도 액상분사가 발생하였고, 베이퍼라이져와 연료레일 사이에서의 충분히 높은 온도가 가스분사를 하는데 매우 중요한 인자임을 확인하였다. 또한, 베이퍼라이져의 온도는 LPG를 기상으로 유지하는데 보다 중요한 역할을 했고, 연료레일의 'L' 형상은 액상분사의 억제에 기여를 하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.5-11
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• 2010

분사연료의 혼합기형성과정 최적화를 통한 연소제어 기술은 디젤기관의 기관운전 및 배기특성을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 또한 분무의 혼합기형성 최적화를 위해서는 분사된 연료와 주위기체와의 혼합과정에 영향을 미치는 분무내부의 유동특성에 대한 연구는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 고온 고압의 증발장에서 분무의 액상 거동에 주목하고, 그 거동특성을 통하여 증발디젤분무의 혼합기형성을 해석한다. 비정상 증발분무의 중심축에 레이저 시트광을 입사한 후, 액상분무 액적의 Mie 산란광에 의한 2차원 화상을 획득하여 증발분무 액상의 속도분포 및 와도(vorticity) 등을 구하였다. 분무의 속도분포 및 와도는 2차원 화상에 PIV법을 적용하여 계산하였다. 그림 1에 본 연구에서 구한 속도분포의 일례를 보인다. 본 연구의 결과로 상변화를 동반하는 비정상 증발장에서 구한 분무액상의 거동 특성은 상변화가 일어나지 않는 비증발장에 있어서의 분무거동특성과 유사함을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.28-35
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• 2005

Fuel injection rate of an injector is affected by various injection conditions such as injection duration, fuel temperature, injection pressure, and voltage in LPG liquid injection systems for either a port-fuel-injection(PFI) or a direct injection(DI) in a cylinder. Even fuel injection conditions are changed, the air-fuel ratio should be accurately controlled to educe exhaust emissions. In this study, correction factor for the fuel injection rate of an injector is derived from the density ratio and the pressure difference ratio. A voltage correction factor is researched from injection test results on an LPG liquid injection engine. A compensation method of the fuel injection rate is proposed for a fuel injection control system. The experimental results for the LPG liquid injection system in a SI-engine show that this system works well on experimental range of engine speed and load conditions. And the fuel injection rate is accurately controlled by the proposed compensation method.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.30-37
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• 2007

The injection and spray characteristics of top-feed type injector was investigated under liquid phase injection fueled with liquefied petroleum gas (LPG). Different pressures and temperatures of fuel injection system were tested to identify the injection characteristics after hot soaking. MIE-scattering technique was used for verification of successful liquid phase injection after hot soaking. In case of bottom-feed type injector, the injection was accomplished at every experimental condition. In case of top-feed type injector, when the pressure of LPG was over 1.2 MPa, the injection was not executed. However, under the pressure were 1.2 MPa, the liquid phase injection after hot soaking was accomplished. The engine with top-feed type fuel injection equipment was restarted successfully after hot soaking.

• 한국분무공학회지
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• 제16권3호
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• pp.146-151
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• 2011

LPG(Liquified Petroleum Gas) fuel for vehicles has lots of advantages such as low emission level, cheaper fuel cost and enough infrastructure. Therefore it arouses interest as an alternative engine to reduce emission of diesel engines. Especially MPI(Multi Point Injection) type LPLi(Liquid Phase LPG injection) system could have overcome the disadvantages of mixer types such as low engine performance, decreased charging efficiency and cold starting difficulty. However ice formation on the nozzle tip and intake port due to the freezing of moisture around the components is often observed in LPLi systems. This icing phenomenon is the direct cause of unstable engine combustion, resulting in engine emissions. Therefore in this research, a spray visualization test for LPG injection was carried out to obtain the basic information of an LPLi injector, then the effects of butane and propane mixing rates on ice formation at the intake port and nozzle tip was investigated. As a result, the icing characteristics of them showed contrary results according to the mixing rates.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.1-7
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• 2001

Recently, several LPG engines for heavy-duty vehicles have been developed, which can replace some diesel engines that are one of a main source for air pollution in urban area. As a preliminary study on the liquid phase LPG injection (hereafter LPLI) system applicable to a heavy duty LPG engine, the engine output and combustion performance were investigated with various combustion chambers and fuel compositions using a single cylinder engine equipped. Experimental results revealed that ellipse, double ellipse and nebula type combustion chamber made a more advantage in breaking swirl flow into small turbulence scale than bathtub type. Especially, performance of nebula type showed most highest efficiency and engine output under lean mixture conditions. An investigation fur various LPG fuel compositions was also carried out, and revealed that the case with 40% propane and 60% butane shows the lowest efficiency at stoichiometry, however, as the mixture became leaner its efficiency increased and became even higher for 100% propane case.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.85-91
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• 2001

LPG has been well known as a clean alternative fuel for vehicles. As a fundamental study on liquid phase LPG injection (hereafter LPLI) system application to heavy-duty engine, engine output and combustion performance were investigated with various operating conditions using a single cylinder engine equipped with the LPLI system. Experimental results revealed that no problems were occurred in application of the LPG fuel to heavy-duty engine, and that volumetric efficiency and engine output, by 10% approximately, were increased with the LPLI system. It was resulted from the decrease of the intake manifold temperature through liquid phase LPG fuel injection. These results provided an advantage in the decrease of the exhaust gas temperature, in the control of knocking phenomena, spark timing and compression ratio. The LPLI engine could normally operated under $\lambda$=1.5 or EGR 30% condition. The optimized swirl ratio for the heavy duty LPG engine was found around R_s$ = 2.0.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.73-78
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• 2004

The liquid phase LPG injection (LPLi) system (the third generation technology) has been considered as one of the next generation fuel supply systems for LPG vehicles, since it has a very strong potential to accomplish the higher power, higher efficiency, and lower emission characteristics than the mixer type(the second generation technology) fuel supply system. To investigate the durability property of core part of injector in liquid phase LPG injection system, leakage test, SEM test of injectors and analysis of unvaporized fuel components with various LPG fuel qualities were tested. The experimental results showed that no serious problem in durability test using favorable LPG fuel quality, while high leakage amount due to the large scratches in the needle and nozzle of the injector were found using LPG fuel with highly containing olefin components, especially butadiene species.

• LP가스
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• 통권71호
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• pp.49-53
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• 2000

대형디젤엔진의 대체용으로 LPG 엔진을 개발함에 있어서 차세대 연료공급방식인 LPG 연료의 액상분사방식을 채택하여 기존의 믹서방식의 연료공급시스템을 가진 LPG 엔진보다 고출력, 고효율, 저공해성을 추구하고자 하였다. 이를 위한 기초연구로서 먼저 단기통 연소엔진을 이용하여 대형엔진에 LPG 연료 적용 가능성, 액상분사 시스템을 포함한 여러 가지 연료공급방식에 따른 엔진의 성능파악, 대형엔진에 적합한 최적 선회비의 결정, 연료조성에 따른 엔진성능의 변화 등을 알아보았다. 실험결과, 대형엔진에 LPG 연료의 적용은 아무런 문제점이 없었으며 LPi 연료공급방식은 다른 방식에 비해서 10%정도의 체적효율 및 출력의 증가를 확인할 수 있었다. 최적의 선회비는 2.0 부근에서 형성되었고, 연료 조성은 프로판 대 부탄의 비율이 60 : 40에서도 정상적으로 운전됨을 확인하였다. 시제품 엔진의 경우, 과급방식의 KL6i 엔진을 개발하기 앞서 좀더 기술적 접근이 용이한 자연흡입방식의 K-1엔진의 개발이 선행되었으며 현재 개발 진행중인 K-1엔진의 성능평가 결과, 기존의 디젤엔진에 비해 출력성능이 20% 정도 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히 대형차량에서 중요시 생각되는 저속토크 성능이 매우 우수한 것으로 파악되었다. 이러한 결과를 바탕으로 단기통 연소엔진에서 확인된 최적화된 연료조성과 선회비를 향후 K-1엔진에 적용할 예정이다. 최근 열린 가스학회 추계발표회와 LPG자동차세미나의 주요내용을 게재한다.

• 한국가스학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2014

본 연구에서는 LPG자동차용 LPG 액상분사 인젝터의 분사구 앞에 장착할 수 있는 플라즈마 개질기의 개발을 진행하였다. 이 개질기는 플라즈마 방전이 발생하는 영역에 공기와 LPG 연료를 분사시켜 고분자 탄소연료를 열해리시키고 추가로 수소를 발생시키기 위한 목적으로 개발되었다. 인젝터와 플라즈마 발생부와의 거리와 기하학적인 방전길을 최적화하여 개질 반응이 일어나는 인젝터 개질기를 완성하였으며, 개질 결과 공급 전력 70~100W 일 때 HC은 전체 개질가스의 약 0.7% 이며, 수소는 1.2~1.5% 발생하였다.