• 제목/요약/키워드: 연료분사계

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QFT를 이용한 디젤엔진의 커먼레일 압력 제어알고리즘 설계 연구 (Common Rail Pressure Control Algorithm for Passenger Car Diesel Engines Using Quantitative Feedback Theory)

  • 신재욱;홍승우;박인석;선우명호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권2호
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    • pp.107-114
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    • 2014
  • 이 연구에서는 Quantitative Feedback Theory(QFT) 기법을 이용한 승용디젤엔진의 커먼레일 압력제어 알고리즘을 제안하였다. 커먼레일 압력모델의 입력과 출력은 각각 Pressure Control Valve(PCV) 구동전류와 커먼레일 압력으로 정의하였고, Metering Unit(MeUn)이 커먼레일 압력에 미치는 영향은 모델 파라미터 불확실성으로 정의하였다. QFT 기법은 이러한 모델의 불확실성에 대하여 강건하면서도 정량적 요구사항을 만족할 수 있는 제어알고리즘 설계방법을 제시한다. 제안된 커먼레일 압력제어기는 목표 레일압력 추종성능과 안정성능이 확보되었으며, 인젝터에 의한 연료분사가 커먼레일 압력에 미치는 영향을 줄이기 위하여 외란제거성능(Disturbance Rejection)이 고려되었다. 설계된 제어 알고리즘은 엔진 동력계 실험을 통하여 검증하였으며, MeUn 구동전류와 연료분사량의 급격한 변화에 따른 제어알고리즘의 강건성과 외란제거성능을 검증하였다.

선박용 소형 엔진에서 연료유 내 황 함유량이 운전 조건에 따라 대기오염물질 배출에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Sulfur Content in Fuel Oil on the Emission of Air Pollutants According to Operating Conditions of Small Ship Engines)

  • 이경열;노범석;이원주;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.834-840
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    • 2018
  • 본 연구에서는 선박용 엔진을 활용하여 E2, E3 사이클 시험 결과로부터 연료 내 황 함유량 변화에 따른 대기오염물질 배출 특성을 조사하였다. 테스트를 위해 사용된 엔진은 360 PS의 엔진(Doosan L126TIH engine)을 활용하였고, 동력계로는 Horiba-Schenck사의 400급 동력계인 W400을 사용하였다. 엔진에서 발생되는 대기오염물질 계측을 위해서는 오스트리아 AVL사의 FTIR과 SPC 장비를 배기라인 후단에 장착해서 사용하였다. 실험 결과로는 E2, E3 사이클 모두에서 연료 내 황 함유량이 증가할수록 THC와 CO의 단위 출력 당 배출량은 감소하고 입자상물질은 증가하였다. 연료의 황 함유량이 증가할수록 동점도가 증가되어 엔진의 연료소모율이 좋아지는 것을 확인하였다. 이는 본 연구에 사용된 엔진의 경우 연료 분사압력이 일정한 상태에서 동점도 증가에 따른 분무입자의 평균입경이 커짐에 따른 연소상태가 개선되었기 때문이라 생각되어진다. 질소산화물의 경우 이번 연구에서는 황함유량의 변화에도 배출량에서는 큰 변화를 보이지 않았다.

가시화를 이용한 SI 엔진의 연소 진단

  • 엄인용
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
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    • pp.115-154
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    • 2005
  • SI 엔진의 연소특징은 비정상 난류 예혼합 화염이며 여기서 내부 유동은 직접 화염 전파에 영향을 미치며 난류와 거시적 유동의 패턴 모두 중요한 역할을 한다. 내연기관 연소에서 난류는 매우 중요한 역할을 하고 통상 엔진 속도($\approx$흡입유동 속도)에 비례하며 그 주요 역할은 고속 운전 시 해당 사이클 내에 연소가 완료되는 데 기여하지만 출력저하, 제어 및 측정 그리고 사이클 변동과 관련하여 실질적으로 난류 제어를 통한 엔진 성능 개선은 사실상 불가능하다. 실물 엔진의 성능 파라미터로 주로 유동의 거시적 거동이 사용되며 이 유동과 연료 분사계가 혼합기 분포 상태와 화염 전파 방향을 결정하여 최종적으로 엔진의 성능을 지배한다. 따라서 가시화를 통한 연소 진단도 이 현상에 주목할 필요가 있으며 거시적 파라미터를 성능에 연관하는 다양한 기법이 존재하고 이들은 매우 풍부한 데이터베이스를 통해 비교적 정확한 성능의 예측을 가능하게 하고 이 점에 주목한 엔진만 성공을 거두었다. 이 거시적 현상에 주목하여 가시화를 통해 성층화 현상을 실험적으로 해석한 예를 제시하였다. SI 엔진 가시화에서 기법보다 중요한 것은 현상의 이해이다. 이를 위해 성공적 가시화 진단을 위해서는 우선 현상에 대한 모델링이 필요하고 이 모델에서 가시화를 통해 규명 가능한 현상을 추출해 내는 것이다.

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터보 차져 DI 디젤엔진에 있어서 성능 및 배기배출물에 미치는 흡기 포트 선회 유동 및 연료 분사계의 성능 (Effects of Intake Port Swirl and Fuel Injection System on the Performance and Exhaust Emissions in a Turbocharged DI Diesel Engine)

  • 윤준규;차경옥
    • 한국분무공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.45-53
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    • 2005
  • The purpose of this study is to analyze that intake port swirl and fuel injection system have an effect on the engine performance in a turbocharged D.I. diesel engine of the displacement 9.4L. As result of steady flow test, when the valve eccentricity ratio moved to cylinder wall, the flow coefficient and swirl intensity is increased. And as the swirl is increased, the mean flow coefficient is decreased, whereas the Gulf factor is increased. Through this engine test, it can be expected to meet performance and emissions by the following applied parameters; the swirl ratio is 2.43, injection timing is BTDC 13oCA and compression is 15.5.

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목질계 열분해유-바이오 디젤 유상액을 사용하는 직접분사식 디젤 엔진의 엔진성능 및 배기특성에 관한 연구 (Performance and Emission Studies in a DI Diesel Engine Using Wood Pyrolysis Oil-Bio Diesel Emulsion)

  • 이석환
    • 한국분무공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.197-204
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    • 2012
  • The vast stores of biomass available in the worldwide have the potential to displace significant amounts of fuels that are currently derived from petroleum sources. Fast pyrolysis of biomass is one of possible paths by which we can convert biomass to higher value products. The wood pyrolysis oil (WPO), also known as the bio crude oil (BCO), has been regarded as an alternative fuel for petroleum fuels to be used in diesel engine. However, the use of WPO in a diesel engine requires modifications due to low energy density, high water contents, low acidity, and high viscosity of the WPO. One of the easiest way to adopt WPO to diesel engine without modifications is emulsification of WPO with diesel or bio diesel. In this study, a DI diesel engine operated with diesel, bio diesel (BD), WPO/BD emulsion was experimentally investigated. Performance and gaseous & particle emission characteristics of a diesel engine fuelled by WPO/BD emulsion were examined. Results showed that stable engine operation was possible with emulsion and engine output power was comparable to diesel and bio diesel operation.

초임계 탄화수소계열 혼합유체의 이중 충돌 제트 분무 가시화 (Visualization of Doublet Impinging Jet Spray in Supercritical Mixed Hydrocarbon Fluid)

  • 송주연;최명환;안정우;구자예
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.53-58
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    • 2021
  • 대체모델을 사용한 탄화수소계열 혼합유체를 아임계 및 초임계 상태에서 이중 충돌 분무를 통해 분무 메커니즘을 가시화하여 분석하였다. 임계압력과 온도가 다른 데칸과 메틸사이클로헥산을 대체모델로 선정하였다. 챔버 내부에 이중 충돌 인젝터를 설치하여 아임계 및 초임계 상태에서 고속카메라를 통해 분무를 가시화하였다. 혼합유체의 분사 및 챔버 환산압력은 Pr(P/Pc)=1로 유사하게 유지하였으며 Tr(T/Tc)은 0.48에서 1.02까지 증가시켰다. Tr이 증가할수록 혼합유체의 물성치가 각각의 임계점에 도달하여 분무각은 증가하고 시트분열길이는 감소하였다. 또한 혼합 유체가 모두 근임계점에 도달하였을 때 이중 충돌 분열 메커니즘에서 벗어나 밀도 구배의 변화가 크게 관측됨을 보였다.

디젤엔진용 연료분사장치 제조업체의 근골격계 질환 유해요인 조사 사례연구 (Case Study of Diagnosis on Musculoskeletal Disorders Risk Factors at an Diesel Engine Fuel Injection System Manufacturing Company)

  • 양성환;조문선;강영식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.59-67
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    • 2009
  • The goal of this study is to propose the effective method of investigating the injurious factors and making improved plans that prevents the workers against musculoskeletal disorders at an diesel engine manufacturing company and the same business field with similar working conditions and process. A questionnaire were adopted to analyze the symptoms of workers' musculoskeletal disorders, and an ergonomic assessment method such as RULA, OWAS were performed to find out harmful factors of workplace and working posture. Based on the result of the evaluation, to enhance the working environment, improvement of worktable, working space, tools, and outfit was suggested, and induction of mechanical system was also suggested. It can be concluded that the method and process described in this paper could be helpful for diagnosing the musculoskeletal disorders and making improvement plans to the diesel engine fuel injection system manufacturing company and the same business field with similar working conditions and process.

LPLi엔진에서의 LPG 연료 조성비가 개별탄화수소 배출특성과 시동성에 미치는 영향에 대한 연구 (An Experimental Study on Individual HC Emission Characteristics and Startability for Various Composition Ratio of LPG Fuel on LPLi Engine)

  • 최성원;곽호철;명차리;박심수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권3호
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    • pp.234-241
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    • 2007
  • The regulations for hydrocarbon emission from vehicles have become much more stringent in recent years. These more stringent regulations request vehicle manufacturers to develop the advanced exhaust system for reducing exhaust emissions. The exhaust emissions has many sources in vehicle. In order to investigate the characteristics of hydrocarbon(HC) in the exhaust manifold, concentrations of individual HC species were measured in exhaust process. Using sampling valve, the light hydrocarbon emissions were captured in the exhaust manifold(catalyst before and after) and analyzed from LPLi engine exhaust manifold(catalyst before and after) using different fuel properties. Then exhaust samples were measured by gas chromatography(GC) and exhaust gas analyzer. Catalyst conversion efficiency for fuel properties of Butane 100% was better than Propane 100%. Start delay of LPLi engine was observed as increment of propane contents in LPG fuels.

흡기유량에 따른 디젤엔진에서의 배출가스 특성에 대한 연구 (The Study on the Exhaust Emission Characteristics in Diesel Engine According to Intake Air Mass Flow)

  • 김형준;박용희;엄명도;고종민;황진우;이상현;길지훈;김정수
    • 한국분무공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.16-20
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    • 2013
  • The investigation was conducted to analyze the exhaust emission characteristics in diesel engine according to intake air mass flow. In this study, the test diesel engine with a 5,899 cubic centimeter displacement and power of the 260 ps was used to analyze the emission characteristics according to the intake air mass flow. In addition, the test modes were applied by the ND-13 and ETC mode. In order to analyze the emission characteristics, the engine dynamometer with 440 kW and emission gas analyzer (AMA-4000) were utilized. From the experimental results, it is revealed that the NOx and HC emissions in the intake air mass flow of large amount have high levels compared to those in the intake air mass flow of small amount in the ND-13 mode. However, the PM emission was shown the opposite trend in the NOx and HC emission due to the trade-off relation between the NOx and PM.

자동차 전자파

  • 성현수;신승현;문진동;한종철
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권4호
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    • pp.83-93
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    • 1994
  • 1886년 고트리브 다이믈러와 칼 벤즈가 가솔린 자동차를 개발한 이후 100여년이 지난 지금 자동차는 비약적으로 진보, 발전하여 현대 산업사회와 개인의 생활에 있어 산업운송수단과 이동수단으 로서 필요불가결하게 되어 밀접한 관계를 갖고 있다. 우리나라 자동차 공업의 역사는 자동차가 사회적, 경제적 효용에 따라 그 생산과 보유대수가 날이 갈수록 증가 일로에 있으며, 자동차의 생산대수는 전세 계에서 년간 약 50,606천대('94년)로서 중요한 국가 기간 산업으로 자리하고 있다. 한편 전기, 전자공업의 발전에 따른 자동차의 Car Electronics가 많이 채용되게 됨에 따라 현재의 자 동차에는 대부분이 전자제어 System으로 구성되어 있다. 최근에는 Micro Processor를 이용한 전자부품이 많이 사용되어 전자파에 대한 문제가 다양하게 발생 하고 있다. 예를 들면 미국 캘리포니아주에서 전자점화제어장치와 연료분사 장치를 설치한 구미의 자동 차가 주행중 28MHz, 28W의 아마추어 무선을 탑제한 자동차가 통과할 때 엔진이 고르지 못한 보고가 있 었고, 화학섬유로된 옷을 착용한 전자부품이 다른 부품에 영향을 주는 사례가 맣아지고 있다. 따라서 자동차에는 여러가지의 전장품, 전자기기를 탑재하기 때문에 자동차 자체에서 발생하는 것과 외부로 부터 받는 전자장해 EMI(Electromagnetic Interference), EMS(Electromagnetic Susceptibility) 가 문제로 되어 자동차 및 부품 maker에 의한 EMC(Electromagnetic Compatibility) 평가의 중요성이 고조되고 있다. 차제무전기, 차제무전기, Car-Radio는잡음방해를 많이 받기도 하지만, 잡음원이 되기 도 한다. 또한 Engine 제어, 차속제어, Brake 제어등에 이용되는 전자제품은 방해에 의한 오동작 또는 파괴가 발생하여 주행기능, 안전성에 문제가 야기되지 않도록 해야 한다. 이러한 전자기 환경은 모두 RF(Radio Frequence)와 자동차에서의 전자파 장해 문제의 원이 될 수 있다. 자동차 및 그 부품의 전자기 방해에 관한 규격화는 1987년부터 괄목할 만하게 진행되어 이에 따른 규제 움직임이 IEC(International Electrotechnical Commission: 국제전기기술위원회) 산하의 하부기 구인 CISPR(International Special Committeeon Radio Interference: 국제 무선 장해 특별위원회)가 전자기 방해파에 대한 측정법 통일안을 제안 하였고, ISO(International Standardization Organiza- tion: 국제표준화 기구) 가운데 TC 22/SC3가 자동차의 전장품에 대한 장해를 논의히고 있다. 특히, 자동차의 EMC에 관한 국가 규격은 국제 규격에서 저술한 바와 같이 특별히 규정된 것이 없고 VDE(Verband Deutscher Elektrotechniker: 서독전기기술 협회)와 SAE(Society of Automotive Engi- neers: 자동차 기술자 협회)에서 비교적 활발하고 Jaso(Japanese Automobile Standards Organization: 일본 자동차 표준협회)에서 많이 진행중에 있다. 본 고에서는 자동차의 전자제어에 따른 잡음 발생 요인과 전자파 간섭 관련 자동차 규격과 시험평가 방법에 대해 간단히 소개 하였다.

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