• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.335-342
• /
• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.87-96
• /
• 2014

Direct combustion characteristics of coal and oxygen carrier were measured in the thermogravimetric analyzer using four coals and two different oxygen carriers. The direct combustion efficiency decreased in order of Roto, Kideco, Sunhwa and Hyper coal for both oxygen carriers. Moreover, OCN703-1100 oxygen carrier showed better combustion efficiency than OCN706-1100 oxygen carrier for all four coals. The reduction characteristics of two oxygen carriers for $CH_4$, CO and $H_2$ gases were measured in the thermogravimetric analyzer to investigate why OCN703-1100 oxygen carrier showed better combustion efficiency than OCN706-1100 for all coals. The OCN703-1100 oxygen carrier represented higher reduction rate than OCN706-1100 for all reducing gases. Moreover, the total pore area and the porosity of OCN703-1100 were higher than those of OCN706-1100 oxygen carrier. The total volatile gas and volatile components of four coals were measured in a batch type fluidized bed reactor to investigate why the direct combustion efficiency decreased in order of Roto, Kideco, Sunhwa and Hyper coal for both oxygen carriers. The direct combustion efficiency was proportional to the total amount of ($CH_4+CO+H_2$) produced during devolatilization of coals.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권7호
• /
• pp.1398-1407
• /
• 1992

본 연구에서는 정적연소기를 대상으로 하여 화염전파중의 열손실을 연소실내 의 압력 및 슐리렌 촬영한 화염사진에 의해 구한 발생열로부터 추정하는 방법을 제시 하고, 연소실 벽면의 순간온도를 직접 측정함으로써 상기방법에 의한 열손실 추정법의 타당성을 입증하였다. 그리고 이 열손실과 기연가스가 연소실 벽면에 접하는 열전달 면적과의 관계를 해석하므로서, 추후 열손실을 고려한 연소실 형상 설계에 있어서의 기초자료를 제시하고자 하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제1권4호
• /
• pp.54-62
• /
• 1996

Effect of reentrant type bowl geometry on combustion characteristics was investigated in a D.1.diesel engine. The main factor was the aspect ratio (Bowl Diameter/Bowl Depth) of bowl of combustion chamber, and the measured data include the cylinder pressure, engine performance and emissions of the engine using the 4 kinds of the combustion chamber. Experimental results indicate that the effect of dc/H and nozzle protrusion are relatively small and there exists an optimum dc/H according to the combustion conditions. It is also found that the smoke emission is quite sensitive the overall combustion time where the 90 percentage of the combustion heat is released. The smoke mission increases by shortening the 90% combustion time while it decreases by delaying the 90% combustion time.

• 한국추진공학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.50-58
• /
• 1998

수분이 복합재를 통하여 투과되는 정도를 고찰하기 위하여 $20^{\cire}C$, 90%RH의 온/습도를 유지하는 수조를 제작하였고, 이 수조내에 보관한 복합재 연소관의 실린더 벽면으로 투과되는 습기를 측정하기 위하여 연소관 내에 습도 센서를 투입하여 상대습도를 직접 측정하였다. 습기의 투과는 내부에 라이너/인슬레이션이 피복 되거나 또는 추진제가 충전된 경우 많은 감소효과를 보였다. Epoxy filament winding으로 제조된 순수 복합재 연소관의 경우 수조에 넣고 평형에 도달한 후로부터 약 8개월 간의 습기 투과 상태를 볼 때 벽면을 통하여 들어가는 water vapor flux는 $20^{\cire}C$, 90%RH에서 평균적으로 2.88${\times}$$10^{-9}$g/$\textrm{m}^2$sec로 나타났다. 이때 습기가 투과되는 연소관의 국지점을 평판으로 가정하고 Fick's law를 이용하여 구한 습기에 대한 복합재의 확산계수는 D=7.98${\times}$$10^{-7}$$\textrm{mm}^2$/sec 였다. 밀폐된 장치 내의 습도 변화를 직접 측정하는 본 시험 방법은 실린더 형태 및 밀폐된 용기를 이루는 곡면형 재료의 환경에 따른 습기 투과량 및 재료의 확산 계수 측정에 유용할 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.711-717
• /
• 2017

디젤엔진은 저온 상태의 냉시동 조건에서 디젤 미립화 특성 악화로 인한 시동성 및 유해배출가스 생성의 문제를 안고 있다. 본 연구에서는 냉시동 시의 연소개선을 위한 방안으로 다단분사 전략 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 냉시동성 개선을 위해 방안으로 다단분사 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 정적 연소 챔버 내에 설치한 압력센서를 이용하여 취득한 연소압 및 열방출율, 직접 화염 가시화기법을 적용한 화염강도를 이용하여 연소현상을 분석하고자 하였다. 시험 결과 단일 분사 대비하여 다단 분사 적용 시, 주분사에 의한 최대 연소압력 및 열방출 상승률이 증가하며, 주분사에 의한 화염 감지 기간이 단축됨을 확인하였다. 파일럿 분사량 변경을 통해 분사량 증대 시 파일럿 연소에 의한 열방출 향상에 기인한 주분사에 의한 연소가 개선됨을 확인하였다. 또한 분사압력 증대 시 연료 미립화 개선으로 인한 연소개선을 화염 강도 증대를 통해 확인할 수 있었다. 다만 분사량 및 분사압 증대는 벽면적심현상으로 인한 HC, CO의 배출 수준 악화를 초래할 수 있으므로, 실제 엔진 개발 시 이에 대한 정밀한 선정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.68-76
• /
• 2012

Recently, the important issues of gasoline engine are to reduce the fuel consumption and emission. Thus, many researchers are studying the technology to solve these problems. One approach of these issues is to achieve homogeneous charge combustion and stratified change combustion with various injection strategy. In this study, the combustion characteristics of DISI engine accrding to injection strategy were examined. The effect of injection timing on lean limit A/F were investigated using dual DISI single cylinder. The results show that the engine operation region of dual DISI type engine is larger than that of PFI and DISI type engine cases. Especially, late injection is very effective to extend the operation region more than any other injection timings. In addition, the results show that when the DISI injection ratio is increase, leam limit A/F is improved. It means that the dual injection system car meet with emission regulations and reduce the fuel consumption. Also, combustion pressure of dual injection system is much higher than PFI and DISI injection.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.39-45
• /
• 2012

Today gasoline engines for vehicular application are not only faced with stringent emission regulation but also with increasing requirements to better fuel economy, while guaranteeing power density. The spray-guided type gasoline direct injection (GDI) engine has an advantage of improved thermal efficiency and lower harmful emissions. Centrally mounted high pressure injector and adjacent spark plug allow stable lean combustion due to the flexible mixture stratification. In the present study, the performance and emissions characteristics of developed spray-guided type GDI combustion system were evaluated at various excess air ratio conditions. The specific fuel consumption and nitrogen oxides ($NO_x$) emissions were reduced due to the achievement of stable lean combustion under flammability limit. Multiple injection strategy was not helpful to improve fuel consumption while further reduction of $NO_x$ emissions was possible.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.48-55
• /
• 2003

The effects of pressure charge on combustion stability and emissions have been analyzed using a GDI single cylinder engine. A late injection mode of stratified condition at the air-fuel ratio of 40:1 for 1200∼2400 rpm was tested while the boosted pressure ratio was increased up to 1.5:1. In-cylinder CFD analysis was also performed for better understanding of in-cylinder flow and fuel spray behavior. With a higher boosted pressure ratio the IMEP was increased greatly due to the increased engine load, and the ISFC was improved by more than 10% at all engine speeds. The regime of stable stratified combustion was extended to a higher engine speed, but the spark ignition angle had to be more advanced for stable combustion. The emissions of ISHC and ISNOx did not show a particular trend for the increased engine speed but a general trend of lower ISHC and higher ISNOx for a gasoline engine.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.97-103
• /
• 2006

This work forcus on the development of gas sensor that measure the concentrations of exhaust gas using diode laser. Each diode laser for exhaust gas measurement is set to work at near-IR using both DA and WMS methods. Also use of fiber-coupled optical elements makes such a sensor rugged and easy to align. On-line data acquisition and processing can be performed with a PC running LabVIEW software, and absorption signals are measured simultaneously by multiplexing method. Finally, It were experimentally compared WMS (Wavelength Modulation Spectroscopy) with DA (Direct Absorption) for the accuracy.