• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.38-45
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• 2004

This paper studies the effects of intake port configuration on the swirl that is key parameter in the flow field of direct injection diesel engines. In-cylinder flow characteristics is known to have significant effects on fuel air mixing, combustion and emissions. To investigate the swirl flow generated by various intake ports, steady state flow tests were conducted to evaluate the swirl. Helical port geometry, SCV shape and bypass were selected as the design parameters to increase the swirl flow and parametric study was performed to choose the optimal port shape that would generate a high swirl ratio efficiently. The results revealed that a key factor in generating a high swirl ratio was to suitably control the direction of the intake air flow passing through the valve seat. For these purposes, we changed the distance of helical and tangential port as well as installed bypass near the valve seat and the effects of intake port geometry on in-cylinder flow field were visualized by a laser sheet visualization method. From the experimental results, we found that the swirl ratio and mass flow rate had a trade off relation. In addition, the result indicates that the bypass is a effective method to increase the swirl ratio without sacrificing mass flow rate.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.99-105
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• 2003

The configuration of intake port is a dominant factor of inlet air flow and mixture formation in an engine. In this study, as an available technology to optimum intake port, the flow box system using resine has been applied. So we presents a methodology for estimating inlet flow characteristics in this paper. This quantified experimental result shows good agreements with visualization data in a cylinder. We obtained the optimal value of swirl ratio and flow coefficient under steady flow rig test for new development of intake port for heavy-duty engine. From this results, the cylinder heat with a good evaluated swirl flow characteristics was developed and adapted for a 11L heavy-duty engine using the liquid phase LPG injection (LPLi) system. This .research expects to clarify major factor that make the intake port efficiently.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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• pp.65-70
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• 1996

엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.20-27
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• 2003

In this paper, the fuel transport characteristics during transient condition was studied by using a Fast Response Flame Ionization Detector(FRFID). The quantitative measurement method for the inducted fuel mass into cylinder is studied. The inducted fuel mass into the cylinder was estimated by using calculated air-fuel ratio by hydrocarbon concentration of cylinder and air flow model. In order to estimate the transportation of injected fuel from the intake port into cylinder, the wall wetting fuel model was used. The two coefficient $\alpha$,$\beta$) of the wall-wetting fuel model was determined from the measured fuel mass that was inducted into the cylinder at the first cycle after injection cut-off To reduce an air/fuel ratio fluctuation during rapid throttle opening, the appropriate fuel injection rate was obtain from the wall wetting model with empirical coefficients. Result of air/fuel ratio control, air/fuel excursion was reduced.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.921-924
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• 2010

기존의 소형엔진은 캬브레이터 연료 공급 장치를 사용하는 방식으로 연비 및 배기가스 성분이 매우 열악한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기위하여 전자분사장치를 장착하기위한 설계 및 작동기법에 대한 연구를 수행하였다. 소형엔진은 저가의 범용 동력장치로서 전자화를 위하여 최소한의 제어장치 만으로 구성되어야 한다 일반적으로 전자화를 위해서는 크랭크 축과 캠축의 위상각 신호를 통하여 연료분사와 점화를 제어하는 것이 일반적인 통례이나 본 연구에서는 크랭크 축의 CPS센서와 흡기포트의 압력변동을 이용하여 연료분사와 점화를 제어하는 기구와 장치를 설계 개발하였다. 본 장치는 저가의 범용 엔진에 적용이 가능하며 제어반복성에도 우수한 특성을 보였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.13-21
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• 2007

This paper presents characteristics of steady flow by variation of a combustion chamber and an intake port. Gas flow field inside a combustion chamber is the important factor in improving combustion stability and reduction of emission level. The flow characteristics such as flow coefficient, tumble ratio and swirl ratio are measured by the steady flow rig test with an impulse meter in this study. In the measuring, the valve lifts are varied between 1mm to 10mm. The three combustion chambers and two intake ports were applied to the steady flow apparatus in order to investigate the effect of swirl and tumble on the in-cylinder flow. As a result, tumble ratio were found to be different by variation of the combustion chambers and the intake ports. The data from the present study can be applied to design of a similar engine as basic data.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.183-196
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• 1997

Gas flow field within the cylinder which is called a tumble flow is important factor in improving lean combustion stability. In this study, steady state flow tests were performed to quantify tumble ratio of flowfields generated by a tumble intensifying valve(TIV). In addition, velocity and fluctuation profiles in an intake port and flowfields in th cylinder were inspected using a hotwire anemometer and a laser light sheet method with various TIV configurations. These experimental results show that installated TIV has a great effect on flow field distribution in an intake port and test effects enhance a tumble flow in the cylinder.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1000-1003
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• 2010

기존 Non-Road 가솔린 불꽃점화 소형엔진의 경우 대부분이 캬브레이터 연료 공급 방식으로 연비 및 배기가스 성분이 매우 열악한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하고 배기규제에 대응하기위하여 전자제어식 연료분사방식으로 엔진을 변경하고, 관련핵심 부품의 설계 및 개발을 수행하였다. 전자제어식 소형엔진에 적합한 인젝터, 연료펌프를 선정하였으며 연료레일은 새로이 설계하여 장착하였다. 최적의 인젝터, 연료펌프 및 흡기포트를 선정하기위해 각각의 핵심 부품에 대한 성능개발을 수행하였다. 제작된 소형엔진은 엔진성능 개발을 통하여 연비 및 배기가스를 개발할 예정이다.

• 오토저널
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• 제9권4호
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• pp.15-22
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• 1987

이상 최근 10년 사이 현저하게 보여준 엔진관계의 신기술과 그 배경 등을 돌아 보았을 때 발전하 는 가운데 특히 4륜차용 2사이클 엔진의 몰락이나 엔진의 주요 부품인 기화기의 쇠태는 그 어느 것이나 시대의 요구에 대한 기술의 한께 혹은 신기술의 개발 템포에 추종키 여려웠던 때문인 것 으로 생각된다. 2사이클 엔진은 비출력이 높고 밸브기구가 없어서 구조가 간단한 등의 장점이 있는 반면 배출가스대책(특히 HC), 경부하시의 부정연소 등의 문제를 가지고 있어 4륜차용으로 서는 배출가스규제를 계기로 SAAB(스웨덴), DKW(서독)의 2사이클 엔진이 자취를 감추게 되었 고 현재 남아있는 것은 일본의 경트럭용 엔진에 지나지 않는다. 또 기화기에 대해서도 배출가 스규제에 대한 대응에 밀려 공연비의 제어성, 고도에 대한 보정성, 내열신뢰성, 제어성, 고도에 대한 보정성, 내열신뢰성, 운전성 등의 요구에 엄해진 반면 흡기포트내(PI), 혹은 흡기관 중양부 내(SPI) 가솔린분사방식에 눌려서 가변벤투리식 등도 미국(1982), 일본(1983)에서 발표되었으나 1985년형의 미국차 엔진에는 기화기의 정착율이 50%에 지나지 않는등승용차용 분야에서는 그 사용이 점차 줄어두는 추세에 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권5호
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• pp.66-73
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• 1994

The configuration effects of a tumble adaptor which transforms tumble into swirl on the intake tumble characterization under steady flow condition have been investigated by LDV measurement The following parameters were involved to test their effects on tumble-swirl conversion characteristics ; the cylinder height and its bottom shape, measuring position in the swirl induction pipe, and the relative direction of the induction pipe. The short cylinder height and the flat bottom of the tumble adaptor were found effective for the generation of tumble in the cylinder, allowing higher tumble-swirl conversion efficiency.