• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.520-525
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• 2009

본 연구은 해석적인 접근을 통하여 소형엔진 흡기포트 설계인자의 변화에 따른 유량계수를 고찰하였다. 기존모델을 Valve Lift별 유량계수들을 해석하였으며 그 중 유량계수가 일정해지는 구간의 Valve Lift를 기준으로 설계인자 변화에 따른 성능해석을 수행하였다. 결론적으로, 흡기포트 유량계수를 결정하는 중요한 인자는 포트각도와 유선형상임을 확인하였고 이들 값의 최적화를 수행하였다. 흡기포트의 유량계수를 결정하는 설계인자로는 포트각도, 흡기포트의 유선형상, Port Height_Guide, Flange 면적이 있다. 포트각도의 상승이 유량계수를 상승시키지만 그에 따른 굴절 및 Dead Volume의 발생으로 오히려 유량계수 측면에서는 불리한 조건이 되기도 한다. 급격한 형상변화 부분에서 박리현상이 발생되는데 이에 유동을 위한 곡률을 적용하여 급격한 형상변화를 줄여 박리형상을 감쇄시키고, Dead Volume 삭제하여 원활한 유동특성을 만들 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.538-541
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• 2009

소형엔진의 성능을 결정하는 흡기시스템 중 흡기포트는 매우 중요한 설계인자이다. 본 연구는 흡기포트에 대한 성능실험 및 CFD(Computaional Fluid Dynamics) 해석을 통하여 흡기 성능을 파악하고, 이러한 일련의 실험과정을 학습하여 제품의 성능 평가 절차를 정립하고 성능을 개선하는데 그 목적이 있다. 흡기 성능평가를 위해 리그를 구성하여 실험과 해석을 진행하였으며 이를 통하여 공기유량계수 값을 획득하였다. 공기유량계수 값은 밸브 리프트 변화에 따른 표준 밸브리프트로 환산한 값을 사용하였다. 실험적 연구를 통하여 기존 소형엔진 흡기 포트의 평가에 대한 기준을 제시하였고, 이는 소형엔진 흡기포트 설계 후 성능 평가를 위한 중요한 지표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.668-670
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• 2012

본 논문에서는 시작엔진 제작에 앞서 CFD기법을 이용하여 디젤 엔진 흡기포트의 유동 특성을 분석하고자 하였다. 유동 해석 결과 높은 밸브리프트에서는 흡기포트 곡률 최적화로 인해 흡입 공기량이 극대화되었으며, 낮은 밸브리프트에서는 스월 Chamfer를 적용하여 스월유동이 강화된 것을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.977-985
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• 2012

본 연구에서는 유동해석과 실험을 통하여 소형엔진 흡기포트의 성능 최적화를 수행하였다. 포트각, 플랜지면적 및 포트형상은 흡기포트의 성능을 결정하는 중요한 설계인자이다. 특히 가공곡률이 공기유량계수에 매우 중요한 영향을 미치는 핵심인자임을 확인하였다. 포트각과 플랜지면적이 증가하면, 흡기포트내의 압력분포와 압력기울기가 개선되어 공기유량계수가 개선되었다. 유동해석 결과는 플로우박스 실험결과 대비 최대 8% 오차를 보였으나, 설계변수에 따른 공기유량계수 경향을 우수하게 반영하였다. 최적의 설계변수를 적용한 흡기포트 모델은 양산모델 대비 약 4.5% 개선된 공기유량계수 성능을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2575-2580
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• 2013

본 논문에서는 RE엔진에 적용하기위한 흡기포트를 CFD 기술을 활용하여 개발하였다. 3차원 모델링을 진행하고 전산유체해석을 진행하였으며, 계산된 유량계수와 스월계수를 실험결과와 비교 분석하였다. 흡기포트의 convex 및 concave부 곡률을 최적화하여 Recirculation의 발생과 유동저항을 저감하였다. 결과적으로, 계산된 평균 유량계수는 0.383이고, 평균 스월수는 1.544로 일반적인 2밸브 엔진 시스템의 평균성능에 상회하는 우수한 성능을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권7호
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• pp.1408-1418
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• 1992

본 연구에서는 여러가지 흡기관 조건 및 밸브타이밍 변화에 대하여, 현재까지 연구에서 확인된 IVC에서 흡기포트압력 값의 체적효율에 대한 영향을 검토하고, 흡기 밸브가 열리는 동안 흡기 포트압력의 어느 부분 또는 지점이 엔진의 체적효율 변화를 설명해 줄 수가 있는지를 실험적으로 규명하고자 하였다.이 목적을 위해 각 흡입조 건에 대한 흡기포트압력 및 엔진 성능값을 측정.분석하여 서로의 연관성을 비교, 검토 하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.526-530
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• 2009

본 연구은 자동차용 가솔린엔진에 장착되는 인젝터의 연료공급 특성에 대한 것으로, 가솔린 엔진의 전자제어식 포트 연료분사는 분무장치와 흡기포트의 최적화 및 분무특성이 우수해야 엔진의 성능 향상 및 배기가스 저감의 목적을 이룰 수 있다. 4홀과 12홀 인젝터의 장착각 변화와 포트 마스킹의 형상변화에 따른 벽유량을 측정?분석하였고 분무가시화 실험을 통하여 분무성장과정과 분사각, 연료미립화 및 분무도달거리를 분석하였다. 벽류측정 실험을 통하여 벽류는 미립화정도와 흡기유동과 유속에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단되며, 12홀 인젝터 대비 4홀 인젝터는 분무압력에 따라 분무특성의 변화량이 크게 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제4권3호
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• pp.21-27
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• 1999

In this paper, tile characteristics of flow resulting from the configurations of piston head and intake-port of the cylinder in a gasoline-direct-injection engine are investigated numerically. Calculations are carried out from intake process to the end of compression. GTT code which includes the third order upwind Chakravarthy-Osher TVD scheme and κ-ε turbulence model with the law of wall as a boundary condition. As a result, a piston head with a smaller radius of curvature and larger radius gives stronger reverse tumble. It is also shown that as the maximum tumble ratio increases by the configuration of the intake-port the tumble ratio at the end of compression stroke increases. It is concluded that flows at the end of compression stroke can be controlled by the optimum design of intake-port and piston head.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권4호
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• pp.512-518
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• 2000

A wall fuel-film flow model is developed to predict the effect of a wall-fuel-film on air-fuel ratio in an SI engine in transient conditions. Fuel redistribution in the intake port resulting from charge backflow and a simple liquid fuel behavior in the cylinder are included in this model. Liquid fuel film flow is calculated of every crank angle degree using the instantaneous air flow rate. The model is validated by comparing the calculated results and corresponding engine experiment results of a commercial 4 cylinder DOHC engine. The predicted results match well with the experimental results. To maintain the constant air-fuel ratio during transient operation. the fuel injection rate control can be obtained from the simulation result.