• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.32-39
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• 2004

HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) combustion has a great advantage in reducing NOx (Nitrogen Oxides) and PM (Particulate Matter) by lowering the combustion temperature due to spontaneous ignitions at multiple sites in a very lean combustible mixture. However, it is difficult to make a diesel-fuelled HCCI possible because of a poor vaporability of the fuel. To resolve this problem, the two-stage injection strategy was introduced to promote the ignition of the extremely early injected fuel. The compression ratio and air-fuel ratio were found to affect not only the ignition, but also control the combustion phase without a need for the intake-heating or EGR (Exhaust Gas Recirculation). The ignition timing could be controlled even at a higher compression ratio with increased IMEP (Indicated Mean Effective Pressure). The NOx (Nitrogen Oxides) emission level could be reduced by more than 90 % compared with that in a conventional DI (Direct Injection) diesel combustion mode, but the increase of PM and HC (Hydrocarbon) emissions due to over-penetration of spray still needs to be resolved.

• 한국분무공학회지
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• 제9권4호
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• pp.17-23
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• 2004

Spray characteristics of a twin-hole air shrouded nonle designed for gasoline injectors was investigated by using laser diffraction particle analyzer (LDPA) and tomography reconstruction- A confined spray chamber which is optically accessible through a pair of glass windows was made to simulate the fuel injection condition in intake manifold of gasoline engine. The measurement was applied to the twin hole injector with and without an air shroud. It demonstrates that for the case with an air shroud, fine atomization is achieved and there exists a large number of fine droplets between the region of the main spray streams, which conforms with the spray visualization. The drop size distribution was investigated as a function of elapse time after fuel injection. The distribution was greatly affected by the measurement position from the injector exit. Also, the spatially resolved spray volume fraction and Sauter Mean Diameter (SMD) from line-of-sight data of the LDPA are tomographically reconstructed by Convolution Fourier transformation under the steady injection condition.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.39-47
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• 2004

The objective of this study is to analyse the spray characteristics according to the injection duration under ambient pressure condition and to investigate the relationship between vorticity and entropy for controlling diffusion process that is the most important thing during the intake stroke injection process. Therefore, the spray velocity was obtained by using the PIV method that has been an useful optical diagnostics technology, and vorticity calculated from spray velocity component with vorticity algorithm. In addition, the homogeneous diffusion rate of spray was quantified by using the entropy analysis based on the Boltzmann's statistical thermodynamics. From these method, we found that as injection duration increases, spray velocity increases and the location of vortex is moved to the downstream of spray. In the same condition, as the entropy decrease, mean vorticity increases. This means that the concentration of spray droplets caused by the increase of injection duration is more effective than the increase of momentum dissipation.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.608-614
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• 2015

Nitrogen oxide(NOx) emission reductions are required to meet the strict emission regulations for environmental protection. Most of the Exhaust Gas Recirculation(EGR) system applied to a diesel engine can relatively decrease the NOx at a low cost, but it has a disadvantage in that the PM generation is promoted due to the hot intake air temperature. Thus, high heat exchange efficiency of the EGR cooler is required for an effective removal of NOx. In this study, heat exchange efficiency for various types of heat exchangers used in EGR cooler was measured under same conditions, and determined best heat exchange performance shape depending on type of heat exchanger.

• 한국추진공학회지
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• 제25권6호
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• pp.29-35
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• 2021

벨 마우스 흡입구는 압력 손실이 거의 발생하지 않으며 정확한 유량 계측이 가능하다는 장점이 있어 다양한 산업에서 적용되고 있다. 본 연구에서는 벨 마우스 흡입구의 벨 형태를 Long radius 형상으로 설계하였고 야외 환경에서 엔진 운용조건에 대해 흡입되는 공기의 압력강하가 발생되는 동시에 외부 물질에 의한 엔진 손상이 발생되지 않는 적합한 보호망의 격자 사이즈를 선정하였다. 보호망 설치로 인한 전압력 손실에 대해 전산 해석 및 실험 결과 획득한 두 가지 데이터 로부터 수정된 압력 강하 계수 방정식을 제시할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.48-56
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• 2008

본 논문은 대기오염의 주범인 자동차 배기 가스량을 체크하고 차량내의 고장 유 무 진단 시스템 개발이다. 시스템 엔진 정보 추출을 위해 차량 CAN 통신을 이용하고 정보 전송을 위해 ZigBee를 통해 데이터 전송을 한다. 차량 CAN을 위해 차량에서 자체 제공되는 OBD-II 프로토콜을 사용하여 차량의 각종 센서 정보 및 O2 센서 값을 통해 차량 상태 정보 및 배기 가스양을 계산한다. 주행 중인 자동차 엔진 및 내부 고장에 잘 알지 못하는 일반 사용자를 위해 운행 중 실시간 차량의 자가진단 시스템 구축을 목적으로 하고 고장진단 프로토콜 전송을 위한 무선통신 인터페이스로 저 전력 저비용 ZigBee 통신 인터페이스를 구축한다. 자동차 그리고 진단 시스템의 통신을 위해 ZigBee 시스템을 통하여 효율적 저비용 통신 인터페이스를 구성하여 차량내의 엔진 및 각종 센서 정보 네트워크를 지원한다. 차량에서 전송되어 온 각종 센서정보는 ZigBee 기반을 통해 ZigBee 메인 컨트를 시스템에 전송된다. 차량에 이상이 생겼을 때 트러블 코드를 저장하고 자동차가 정비소에 갔을 때 정확한 판단을 하여 신속하게 처리 할 수 있게 해 주며 자동차에 대해서 잘 알지 못하는 운전자에게 정확한 정보를 제공한다. 또한 멀티미디어 시스템 기능을 추가하고 주행 중 무선 인터넷이 가능하도록 시스템을 확장한다. 마지막으로 주행 중 차량 자가진단을 위해 저 전력 임베디드 리눅스 시스템을 구축하고 실 실험을 통하여 구현하고 검증한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.1-11
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• 2014

The aim of this study is to investigate the effect of SCR reactor on the exhaust emissions characteristics in order to develop a urea-SCR aftertreatment system for reducing $NO_x$ emissions. The experiments are conducted by using a flue tube LPG steam boiler with the urea-SCR aftertreatment system. The urea-SCR aftertreatment system utilizes the ammonia converted from 17% aqueous urea solution injected in front of SCR catalyst as a reducing agent for reducing $NO_x$ emissions. The equivalence ratio, urea injection amount, ammonia slip and $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load are applied to discuss the experimental results. In this experiment, the average equivalence ratio is calculated by changing only the fuel consumption rate while the intake air amount is constantly fixed at $25,957.11cm^3/sec$. The average equivalence ratios are 1.38, 1.11, 0.81 and 0.57 when boiler loads are 100, 80, 60 and 40%. The $NO_x$ conversion efficiency is raised with increasing urea injection amount, and $NH_3$ slip is also boosted at the same time. Consequently, the $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load should be examined in combination with urea injection amount and $NH_3$ slip. The results are calculated by 89, 85, 77 and 79% for the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%. The appropriate amount of urea injection for the respective boiler load can be not discussed by only $NO_x$ emissions, and should be determined by considering the $NO_x$ conversion efficiency, $NH_3$ slip and reactive activation temperature simultaneously. In this study, the urea amounts of 230, 235, 233 and 231 mg/min are injected at the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%, and the final $NH_3$ slips are measured by 8.48, 5.58, 11.97 and 11.34 ppm at the same conditions. THC emission is affected by the SCR reactor under other experimental conditions except 100% engine load, and CO emission at only 40% engine load. The rest of exhaust emissions are not affected by the SCR reactor under all experimental conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.455-461
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• 2015

고압연료펌프는 GDI 엔진의 핵심 구성요소로써, 엔진출력 및 연료 효율을 향상시키기 위해서는 고압연료펌프의 유동특성을 연구하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유압해석툴인 AMEsim을 이용하여 고압연료펌프의 통합 모델을 생성하여 유동해석을 수행하였다. 하지만, AMEsim은 시스템 해석을 위한 1차원 모델이므로 복잡한 유동현상이 발생하는 부근에서의 해석 결과는 정확하지 않은 단점이 있으므로 본 연구에서는 전산해석프로그램인 Fluent를 이용하여 난류유동이 발생하는 체크밸브의 흡입부와 토출부에서 유량과 알짜힘을 계산하였다. 다양한 압력조건과 밸브 간극변화에 따른 CFD 해석 결과는 AMEsim모델에 대한 룩업테이블로 사용되어 AMEsim의 결과를 보완함으로써 고압연료펌프에 대한 성능 분석결과의 정확성을 향상시키는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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• pp.199-205
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• 2008

본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료의 농도를 측정하는 방법에 대해 것이다. 실험 장치는 연료의 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하여 분사된 연료의 시간적, 공간적 농도 변화를 측정하였다. Mie산란의 간섭을 제거하기 위하여, 산란 신호의 상승 기간과 증배관-앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소트프웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.981-984
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• 2011

에틸렌 연료의 이중모드 스크램제트 연소기에서 연소와 충격파 열 발생의 과도 과정을 고해상도 기법을 이용하여 수치적으로 연구하였다. 연료 분사 이후 질량 공급에 의한 아음속 유동 감속을 위하여 연소기 확장부에 조절용 공기를 공급한다. 공기와 연료가 충분히 혼합된 수 ms 이후 점화가 이루어지며, 압력 상승은 격리부에 흡입구 노즐까지 전진하는 충격파 열을 형성한다. 이후 후방 공기공급을 중단하면 배출 과정이 진행되면서 후방 공기 공급 이전 상태로 서서히 복원된다. 본 연구의 결과는 이중모드 스크램제트 연소기에서 작동 영역과 특징의 이해를 돕는 상세 과정을 보여주었다.