• 선박안전
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• 통권38호
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• pp.2-11
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• 2015

최근 저탄소 녹색성장 및 그린에너지 개발 정책에 힘입어 외연기관의 일종으로 Stirling Engine에 대한 관심이 고조되고 있다. 스털링엔진은 크게 알파, 베타, 감마형의 3가지 방식으로 구분되어지며 그 중 감마타입 엔진의 설계가 용이하고 다양한 적용이 가능하다는 특징이 있음에도 실린더와 크랭크간의 접속거리 문제로 인하여 알파, 베타 타입에 비하여 용적을 크게 차지하는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위한 방안으로 주로 알파형에 적용하는 Yoke crank를 적용하면 용적을 줄임과 동시에 실린더의 병렬화에도 유리하다. 금번 연구에서는 기존의 Ross Yoke crank 설계기법에서 나아가 감마형 스털링엔진의 Yoke crank 설계를 더욱 단순하고 효율적으로 적용할 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.37-38
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• 2006

저속 2행정 디젤엔진의 대형화 및 고출력화에 따라 피스톤링 및 실린더라이너 등은 보다 가혹한 마찰/마모 조건에 노출되고 있으며 비정상적인 마찰/마모 등 윤활 관련 문제가 빈번하게 발생되고 있다. 이러한 마모 문제를 해결하기 위해 윤활 설계 개선, 윤활유 성능 개선, 마모 메카니즘 규명 등의 다양한 관점에서 대책안들이 연구되어 제시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 실린더라이너의 이상 마모 현상 등을 방지하기 위한 윤활 및 마모 모니터링 기술 동향에 대해 살펴보고 윤활유 모니터링 시스템 개발 사례에 대해 소개 하고자 한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.31-32
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• 2006

본 논문은 중형엔진 조립과정에서 실린더 프레임 회전 작업에 사용하는 지그의 구조해석을 수행한 후, 지그의 안전성을 검토하고 지그의 경량화를 통하여 실용적인 지그 설계안을 제안하였다. 현장 작업자가 들 수 있는 최대 무게를 넘는 지그를 구조해석 모델로 선정한 후, 해석모델은 지그, 실린더 프레임, 볼트, 너트, 샤클 핀을 3차원 입체요소로 구성하고 ABAQUS/Standard를 사용하여 재료 비선형 및 접촉을 고려한 구조해석을 수행하였다. 구조최적화를 위하여 응력이 상대적으로 낮은 부위와 작업성을 고려하여 설계변수를 선정하고, 실험계획법의 직교배열표를 활용하여 설계변수에 대한 각 부위의 민감도와 경량화 모델을 도출하였다.

• 기계저널
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• 제23권6호
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• pp.427-433
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• 1983

내연기관의 성능은 실린더에서 연료의 화학에너지가 열에너지로 얼마만큼 빠르고 완전하게 변화하느냐에 좌우된다. 이를 위해서는 실린더 내에서 뜨거운 압축공기와 연료의 혼합 및 증기화가 요구된다. 엔진의 출력은 매 사이클당 흡입.압축할 수 있는 공기량에 좌우되므로 연소의 해석을 위해서는 실린더 내의 공기유동, 연료의 분무 및 연소과정을 이해 해야한다. 배기와 엔진효율의 요구성때문에 희박 혼합기 또는 EGR (exhaust gas recirculation)이 필요하게 된다. 그러나 희석이 크면 낮은 연소온도, 낮은 층류흐름속도와 화염전면의 낮은 난류강도 때문에 연소기간이 증대하게 된다. 실제로 희박의 증가는 실화 또는 긴 연소 지연기간, 사이클 마다의 연소맥동현상, HC배기의 증가등을 초래하게 된다. 이러한 저온연소의 단점들은 연소상태를 안정시키고 연소량을 증대시키는 공기의 유동을 이용해서 해결 될 수 있다. 최근에는 선회류와 난류의 강도를 증가시켜서 빠른연소(fast burning)를 이루고 있다. 선회류와 난류의 강도를 증대시키는 가장 중요한 2가지 방법은 흡입포트(port), 매니홀드(manifold)설계이다.

• 에너지공학
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• 제11권2호
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• pp.160-165
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• 2002

LPG 연료를 사용하는 대형 단기통엔진은 연소과정과 배기성능을 파악하기 위해서 설계.제작되었다. 실린더헤드와 피스톤 크라운은 LPG 연소를 위해서 변경되었다. 또한 플라이휠은 단기통엔진의 진동을 최소로 하기 위해서 제작되었다. 실험용 단기통엔진의 실린더내경과 행정은 각각 130mm와 140mm이다. 압축비는 피스톤 크라운 형상을 다르게 하여 8에서 9로 변경되었다. 본 연구를 위해서 제작된 단기통엔진은 1,000rpm에서 운전되었다. 본 연구의 주요 결론은 (1)제작된 엔진의 출력은 3가지 다른 압축비별로 당량비 1.0에서 최고를 나타낸다. (2) 압축비 증가에 따라서 출력이 약간 증간한다. (3) 최적 점화시기는 크랭크각으로 2에서 10까지 압축비의 증가와 함께 지각되어진다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.93-100
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• 2017

자동차 엔진은 연료 주입, 압축, 폭발, 배기 등의 4행정의 내연기관을 탑재하고 있으며 압축압력, 점화불꽃 및 혼합비의 조건이 맞아야 기동이 유지된다. 실린더의 기밀과 관련된 압축행정과 폭발행정에서 압축압력이 정상적으로 유지되지 않으면 엔진의 정상적인 기동을 보장할 수 없다. 본 연구에서는 크랭크인 시(시동거는 시간)에 배터리에서 시동모터에 공급되는 전류파형의 분석을 통해 각 실린더 내의 상대 압축압력의 상태를 판단하는 장치의 개발에 대하여 기술한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.674-676
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• 2012

본 논문에서는 3차원 설계데이터가 부재한 디젤엔진 실린더 헤드의 흡기포트 데이터를 확보하기 위하여 리버스 엔지니어링 기법을 적용하였다. 획득된 해석 모델을 이용하여 디젤엔진 흡기포트에 대한 유동해석을 수행하였으며, 텀블 유동과 스월유동의 존재를 해석 결과로서 확인할 수 있었다. 이러한 기법의 적용은 향후 3차원 설계데이터가 부재한 엔진이나 경쟁엔진의 분석에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.565-572
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• 2007

본 논문에서는 S60MC-C 선박용 다실린더 엔진의 구조해석을 위한 기구학적인 분석에 대해 서술하였다. 구조해석을 위해 프레임박스에 작용하는 측력과 크랭크 저널베어링에 작용하는 반력이 필요하다. 각각의 동적인 작용력을 구하기 위해, 선박용 엔진 내부의 구동부를 마찰이 없는 평판의 운동으로 가정하고, 단실린더에 대해 동역학적인 평형관계를 이용하여 엔진 구동시의 크랭크 각도별 작용력을 구하였다. 단실린더에서의 하중조건을 바탕으로 특정 시점에서 각각의 실린더에 작용하는 하중을 구하기 위해 크랭크암의 각도의 차이를 이용하였다. 구조해석을 위해 프레임박스의 응력 변화에 큰 영향을 줄 것으로 판단되는 8개의 각도를 선정하였다.

• 오토저널
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• 제8권2호
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• pp.13-21
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• 1986

점차 엄격해지는 요구조건을 만족시켜 주기 위해서는 승용차용 엔진의 실제특성과 운전특성을 지 배하는 설계변수의 조절은 불가피하며, 그중에서도 엔진의 핵심부인 연소질의 설계는 가장 중요 하다. 부분 부하에서의 SI기관의 연료경제성을 향상시키는 가장 좋은 방법이 압축비를 상승시 키는 것이므로, 앞으로의 여소실은 고압축비에서도 옥탄가가 높은 연료를 요구하는 성향을 낮 추는 특성을 갖고 있어야 한다. 새로운 엔진의 향상을 최적화하기 위하여는 quench area의 크 기와 위치 그리고 적절한 quench distance의 성질이 중요하며, 또한 연소실의 소형화, 스파크 플러크의 위치, 표면적/체적의 비 그리고 화염전파거리등도 고려에 넣어야 한다. 승용차용 엔진의 요구조건은 연소실을 피스톤 크라운에 위치시키는 용이한 방법을 통하여 해결될 수 있으며, 이 러한 형상의 연소실은 실린더 헤드에 장치한 연소실과 비교하여 다음과 같은 장점을 갖고 있다. - 스파크 플러그 주변에 연소실을 배치하기 쉽다. - 연소실 내에 quench area의 설정이 자유롭다. - 연소실 layout의 개조없이 압축비의 설정이 자유롭다. - 연소실의 조합이 간단하다. - 실린더벽으로의 열손실이 감소되어 열효율이 증대된다. - 공연비의 희박가능한계가 크다. - EGR성능이 향상되어 NOx 의 배출과 연료소비율이 감소된다. - 필요하다면 연소실실 또는 직접분사식 Diesel 기관으로서의 개조가 간단하다. 만약 생산단가가 크게 상승하지 않는다면, NOx의 배출과 연료소비율이 작으면서도, 비출력이 큰 4-밸브 연소실이 실용화 될 전망이다.

• 수산해양기술연구
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• 제33권3호
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• pp.241-247
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• 1997

터보 노즐에 유동하는 가스 에너지의 변화와 그위상의 조정에 의하여 디젤엔진의 성능 개선 가능성을 검토 하였다. 그리고 디젤기관의 각실린더와 터빈 노즐 면적과 가스의 유동에 대한 동기화를 실시함으로써 엔진 성능 또한 개선할 수 있었다.