• 동력기계공학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.11-17
• /
• 2011

본 연구는 라디칼 착화(Radical Ignition이하 RI) 기술을 적용한 부실직분식 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진의 구동특성에 관한 것이다. 실험엔진은 단기통 디젤엔진을 개조하여 사용하였으며, 이는 부실식 디젤엔진처럼 연소실이 주실과 부실로 나누어져 있다. 부실에 분사된 CNG는 스파크플러그로 점화하며, 부실로 부터의 연소가스가 주실 희박 혼합기를 시켜 구동하는 엔진이다. RI 기술은 연소속도를 향상시킬 수 있다. 본 연구는 주로 저부하 RI-CNG 엔진의 성능을 연구하였다. 연료분사기간은 9 ms, 공기과잉률은 1.0, 1.2, 1.4로 하였다. 연료분사시기는 엔진의 배가밸브가 닫히는 ATDC $20^{\circ}CA$ 부터 $120^{\circ}CA$ 사이로, $20^{\circ}CA$ 간격으로 지각시켜 가며 실험하였다. 본 연구는 연료분사시기 및 공기과잉률이 연소최고압력 ($P_{max}$), 연소최고압력시기(${\Theta}_{pmax}$), 도시평균유효압력(IMEP), 사이클 변동계수($COV_{imep}$), 연소속도에 미치는 양향 등을 구하고 분석하였다.

• 오토저널
• /
• 제8권1호
• /
• pp.22-28
• /
• 1986

기관의 성능에 영향을 주는 인자로서는 외적인자(outside factor), 작동인자(operating factor) 및 설계인자(design factor)의 3가지로 나눌 수 있다. 작동인자로서는 기관회전수, 공기연료비, 점화 시기 또는 분사시기 등이면 설계인자로서는 행정체적, 압축비, 흡배기계통의 구조 및 치수, 냉각 방식 등으로 기관에 따라 고유한 값을 가지는 인자이다. 그러나 외적인자인 대기조건 즉 대기 압력, 대기온도 및 대기습도는 계절, 지역 및 기상조건에 따라 달라지므로 이것에 따라 기관이 흡입하는 공기의 압력, 온도 및 습도는 변화하게 된다. 그러므로 대기조건의 변화에 따라서는 기관작동인자인 공기연료비에도 영향을 미치게 할 것이고 또한 연소상태의 변화로 유효압축비 에도 영향을 미치게 할 것이므로 대기상태의 변화는 곧 바로 기관 출력의 변화를 초래하게 될 것이다. 그러므로 같은 운전조건에서의 기관출력도 대기상태의 변화에 따라 변화하게 되므로 임의의 대기 상태에서 측정한 기관출력을 표준대기상태의 기관출력으로 환산해서 평가할 필요가 생긴다. 이것을 일반으로 출력수정(output correction)이라 하고 있으며 각 나라마다 공업규격 또는 기타규격으로 출력정식을 제정하고 있다. 예를 들면 K.S.B 9102, SAE J816B, B.S. 765, DIN 70020, JIS B 8013등이다. 이들 출력수정식들은 많은 문제점을 가지고 있으므로 종래의 출 력수정식으로 출력수정을 하여도 정확하게 맞지 않은 경우가 많다. 출력수정에 관한 문제는 수 10년전부터 많은 연구자에 의하여 연구되고 거론되어 왔으나 과거의 연구자들이 제안하고 거론 되어 왔으나 과거의 연구자들이 제안하고 있는 출력수정식, 또는 규격으로 정하고 있는 출력수 정방법은 어느 것이나 실용상 만족스러운 것이 아직 없다. 그러므로 본 자료는 스파아크 점화 기관의 흡기습도에 관한 출력수정의 문제를 실험적으로 수행한 실험적 출력수정방법에 의한 것과 종래의 출력수정방법에 의한 것과를 비교 검토하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
• /
• 제39권1호
• /
• pp.71-76
• /
• 2002

차량의 폭발적 증가로 인해 저속, 서행형태로 주행시간이 점점 늘어나므로, 본 연구에서는 연비향상을 목적으로 정차상태에서는 일부 실린더만으로 일정한 엔진회전수를 유지하고, 주행상태에서는 전 실린더를 이용하는 가변실린더에 대해 실제 하드웨어로 제작하여 실험해 보았다. 과거에 일부 제작되었던 가변실린더 엔진은 정차상태나 저속상태에서 사용하는 실린더 주위에 열이 집중하여 열응력이 발생하고, 사용하지 않는 실린더는 냉각수의 순환으로 인해 주변의 온도가 더욱 떨어지게 되어, 재점화시에 많은 유해가스가 배출되고 연료 소모량도 많아지게 되며, 엔진회전수가 고르지 못하는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 극복하고자 정지상태나 저속주행상태에서와 같이 많은 출력을 요하지 않는 운행조건에서는 새로운 점화방식과 밸브 개폐시기를 이용하여 연비를 향상시키는 방안을 제시하고, 그 타당성을 검증하였다.

• 에너지공학
• /
• 제11권2호
• /
• pp.160-165
• /
• 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.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.92-98
• /
• 2003

An LPG engine for heavy-duty vehicles has been developed using liquid phase LPG injection (hereafter LPLi) system which has regarded as one of the next generation LPG fuel supply systems. In this wort to investigate the lean bum characteristics of heavy-duty LPLi engine, various injection timing (SOI, start of injection) and double ignition method were tested. The results showed that lean misfire limit of LPLi engine could be extended. by 0.2 $\lambda$ value, using the optimal SOI timing in LPLi system. Double ignition method test was carried out by installing the second spark plug and modified ignition circuit to ignite two spark plugs simultaneously. Double ignition resulted in the stable combustion under ultra lean bum condition, below $\lambda=1.7$, and extension of lean misfire limit compare to ordinary case. Therefore, LPLi engine with optimal SOI and double ignition method could be normally operated at around $\lambda=1.9$ and showed higher engine performance.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.77-84
• /
• 2002

For the purpose of obtaining a fundamental data which is needed to develope the port injection type charged LPLi engine system, we manufactured intake port injection system of liquid charging LPG and modified heavy duty single cylinder LPLi engine from heavy duty diesel engine. Engine output and emission characteristics were analyzed under variable air/fuel ratio and charging pressure. Since LPG is consisted of propane and butane, we investigated combustion characteristics using this two kinds of fuel. From the result of charging engine performance test, engine torque increase about 30% ∼ 40% with 0.3bar charging pressure. In low speed condition, as charging pressure increase, combustion stability improve ill lean bum condition, but, in high speed condition, combustion stability make worse in lean bum condition. We know that engine output decreased rapidly from the condition of air excess ratio 1.3. In addition, we measured emission characteristics under the lean bum and charging condition. From this experiment, we found that CO emission is out of the question in the range from stiochiometric to lean burn and charging condition, but charging pressure has influence on HC emission.

• 에너지공학
• /
• 제5권1호
• /
• pp.42-49
• /
• 1996

천연가스는 기존 내연기관의 구조를 크게 변경시키지 않고도 사용이 가능하며, 저공해성, 안전성, 내구성 등에 있어서 우수한 특성을 가지고 있고, 매장량이 풍부하다는 점에서 자동차용 대체연료로서 유망시 되고 있다. 본 연구에서는 기존 가솔린 기관을 CNG 전용기관으로 개조한 후, 공연비, 점화시기 등과 같은 기관 운전조건들을 최적화한 CNG전용기관을 기존 가솔린차량에 탑재하여, 샤시동력계상에서 연료소비량 및 배기배출물 농도를 측정·비교하였다. 또한, 실도로상에서 가속성, 운전성 등의 차량 주행특성에 대해서도 평가하였다. 그 결과, 시작 CNG차량의 경우에는 가솔린 차량에 비하여 연비는 향상되었고 배기배출물은 저감되었으나 출력은 약간 감소되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제22권2호
• /
• pp.189-198
• /
• 1997

In order to find out the potential of LP gas as a substitute fuel for small fm engine, experiments were carried out with a four-stroke spark-ignition engine which was modified from a kerosene engine mounted on the power tiller. Performance characteristics of kerosene and LP gas engine such as torque, volumetric efficiency fuel consumption rate, brake thermal efficiency, exhaust temperature, and carbon monoxide and hydrocarbon emissions were measured and analyzed under various levels of engine speed and compression ratio. The results were summarized as follows. 1. It showed that forque of LPG engine was 41% lower than that of kerosene engine with the same compression ratio, but LPG engine with compression ratio of 8.5 it was showed similar torque level to kerosene engine with compression ratio of 4.5. 2. Fuel consumption of LPG engine was reduced by about 5.1% and thermal efficiency was improved by about 2% compared with kerosene engine with the same compression ratio. With the incrasing of compression ratio in LPG engine fuel consumption rate decreased and thermal efficiency increased. 3. Exhaust temperature of LPG engine was about 15% lower than that of kerosene engine. Concenrations of emissions from LPG engine was affected insignificantly by compression ratios, and carbon monoxide emissions from the LPG engine was not affected by engine speed so much. The carbon monoxide and hydrocarbon emissions from LPG engine were about 94% and 66% lower than those of kerosene engine, respectively.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제16권5호
• /
• pp.106-112
• /
• 2008

Modern vehicles require a high degree of refinement, including good drive ability to meet customer demands. Vehicle drive ability, which becomes a key decisive factor for marketability, is affected by many parameters such as engine control and the dynamic characteristics in drive lines. This paper focuses on the simulation of FTP-75 mode which is considered with spark timing control on transient condition. The acceleration is the most important factor for vehicle fuel economy. The retard of spark timing increases in proportion to acceleration. Likewise, bsfc(break specific fuel consumption) which is affected by spark timing also increases in proportion to acceleration. The result of simulation considered transient condition shows 0.3% of error comparing with a test on chassis-dynamometer.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제30권12호
• /
• pp.1181-1187
• /
• 2006

Stringent regulations of exhaust emission from vehicles become a major issue in automotive industries. In SI engines, it is one of the crucial factor to reduce exhaust emissions during cold start in order to meet stringent regulations such as SULEV or EURO-4, because SI engines emit a large portion of total harmful exhaust compounds when they are cold. At early stages of cold start in gasoline engines, exhaust gas temperature plays a key role to improve three way catalyst by virtue of fast warmup. Therefore, this study focused on the increase of exhaust gas temperature under controls of engine operating parameters such as spark ignition timing, valve overlap by virtue of intake VVT and catalyst heating function. Furthermore, effects on harmful emission due to these parameters are also investigated. Experiments showed that retarded spark ignition timings and increased valve overlap may be helpful to increase exhaust gas temperature. It was also found that $NO_x$ was decreased with increased valve overlap. This study also showed that sudden changes in ISA and amount of fuel due to the deactivation of catalyst heating function cause temporal increase of harmful emissions.