• 제목/요약/키워드: Exhaust port

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전산유체해석을 통한 RE엔진 냉각수 코어의 성능 개발 (Performance Development of Coolant Core for Range Extender Engine Using CFD Simulation)

  • 김창수;박성영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2075-2080
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    • 2013
  • 본 논문에서는 RE엔진에 적용하기 위한 냉각수 코어를 CFD 기술을 활용하여 개발하였다. 개선 모델은 배기밸브 주위와 사이의 온도를 저감하기 위한 냉각수 우회부를 추가하였다. 2번 실린더 블록 주위와 배기밸브 사이의 유량이 증가하였기 때문에, 베이스 모델대비 개선 모델의 유량 정체가 개선되었다. 결과적으로, 배기밸브 주위에서의 열전달이 향상되고, 전 유량 구간에서 기존 모델 대비 약 5%의 압력 강하량 저감 효과를 보이는 개선 모델을 얻을 수 있었다. 압력 강하량의 저감은 상응하는 냉각수 펌프의 부하를 저감하고 연비에 긍정적 영향을 미칠 것으로 판단된다.

스파크 점화기관에서 이차 공기 분사가 냉시동시 THC 배출량에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Effect of Secondary Air Injection on the Cold Start Total Hydrocarbon Emissions in a Spark Ignition Engine)

  • 이승재;함윤영;전광민
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • Engine emission regulations are becoming more stringent nowadays. In cold transient regime, about 80% THC is exhausted to the atmosphere in the first 200s (US FTP cycles). Accordingly, reducing emission levels in the cold period immediately after the engine start before the catalysts reach their working temperature will be an especially critical factor in meeting more stringent regulations in the future. In this study, the total hydrocarbon quantities are measured using a Fast FID with gasoline fuel for a 4-cylinde. Sl engine, including Secondary Air Injection (SAI) system. Commercial SAI device's direction is reverse to the exhaust flow. In this study, a swirl flow type SAI system which is positioned between the exhaust manifold and exhaust port, was developed. We compared the swirl type secondary air injection with a commercial secondary air injection of .everse flow. The swirl type SAI showed better results in reducing HC by 26% than the commercial flow type SAI of reverse flow which was caused by the better mixing between the exhaust gas and the secondary air.

직접분사식 가솔린 엔진을 이용한 CAI 연소특성 및 운전영역 확대를 위한 성층 연소 특성에 관한 연구 (A Study on the CAI Combustion Characteristics and Stratified Combustion to Extend the Operating Region Using Direct Injection Gasoline Engine)

  • 이창희;최영종;임경빈;이기형
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.25-31
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    • 2006
  • Controlled Auto Ignition(CAI) combustion has great potential in achieving significant increase in engine efficiency, while simultaneously reducing exhaust emissions. The process itself involves the auto ignition and subsequent simultaneous combustion of a premixed charge. In this study, NVO(Negative Valve Overlap) system was applied to a CAI engine in order to use residual gas. The fuel was injected directly to the cylinder under the high temperature condition resulting from heating the intake port to initiate CAI combustion. This paper introduced the valve timing strategy and experimental set-up. From this study, the effect of engine speed and valve timing on CAI combustion and exhaust emissions was clarified. In addition, stratified charge method was used to extend CAI operating region.

한국형 147검사 방법을 이용한 디젤자동차의 매연프로브 성능 향상 연구 (A Study on the Improvement of Smoke Probe Performance in Diesel Vehicles Using Korean 147 Test Method)

  • 김재열;채일석;김상유;양동희
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.25-32
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    • 2021
  • In the previous study, a study was conducted to improve the exhaust gas intake efficiency by improving the existing soot measurement probe in the shape and angle of the exhaust port. As a result, it can be seen that the smoke measurement performance according to the shape and angle is improved. In previous studies, the performance of the soot probe was not confirmed for the Korean KD 147 mode, which has a low suction flow rate and a long inspection time. So, we would like to confirm the improvement of the smoke probe performance of the Korean KD 147 mode, which is close to the actual driving conditions. The probe used in this study is another type of probe, and has a circular ring shape instead of a rib and variable center position unit, so the probe center hole is located close to the center of the exhaust pipe.

GT-Power기반 Cam-In-Cam 가변밸브작동에 따른 스월유동 및 연소특성 해석 (Analysis of Swirl Flow and Combustion Characteristics by Variable Valve's Operation of Cam-In-Cam System based on GT-Power Program)

  • 이유민;조인수;김주현;박승우;이진욱
    • 한국분무공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.58-65
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    • 2018
  • An analytic strategy to control the variable valve actuation applied to two intake valves (flow port intake valve and swirl port intake valve) was performed in this study. we considered the variation in phasing of intake valve profiles by using the Cam-in-Cam technology. The analytic model was implemented in the GT-Power simulation program and analyzed the result of regulated emissions such as, NOx and Soot, especially with IMEP characteristics. Namely, we meticulously investigated the sources of having effect on the amount of NOx and soot formation under the test conditions with retard timing of both flow port and swirl port intake valves for decreasing the opening duration by 35CAD. Also, we analyzed the effect of incylinder pressure and temperature with NOx variations and in-cylinder pressure and temperature on NOx variations and normalized turbulent intensity. Through this analysis, some useful results on the combustion and flow characteristics of the swirl port and flow port control of the intake valve were obtained by this study.

디젤 엔진 연료 분사 타이밍 구간에서의 흡기 포트 스월비 1D 컴퓨터 시뮬레이션 (1D Computer Simulation of Diesel Engine Intake Port Swirl Ratios Considering the Fuel Injection Timing Range)

  • 오대산;이충훈
    • 한국분무공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.81-87
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    • 2021
  • This study was performed to calculate the swirl ratio of a diesel engine intake port by a 1D computer simulation under actual engine operating conditions. The swirl ratio of the intake port was simulated according to the change of the engine speed during the operation of the motoring without fuel injection. The swirl ratio of the intake port was simulated according to changes in the crank angle during the four-cycle operation of intake, compression, expansion and exhaust. The swirl ratio represented by the three regions of the piston, center and squish was simulated. Among the three regions, the piston-region swirl ratio is important for effective air-fuel mixing in the engine cylinder. In particular, it was confirmed during the simulation that the piston swirl ratio before and after the compression top dead center (TDC) point when fuel is injected in the DI diesel engine can have a significant effect on the mixing of air and fuel. It was desirable to set the average piston swirl ratio over a crank angle section before and after compression TDC as the representative swirl ratio of the cylinder head intake port according to the change of the engine speed.

철도터널 구난역의 제연방식에 따른 제연성능에 관한 수치 해석적 연구 (A numerical study on the performance of the smoke exhaust system according to the smoke exhaust method in emergency station for railway tunnel)

  • 유지오;김진수;서종원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.845-856
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    • 2017
  • 초장대 철도터널에서는 화재 시 안전성 확보를 위해서 구난역을 설치하도록 하고 있으나, 구난역에서 제연방식 및 제연풍량에 대한 기준이나 연구결과는 없는 실정으로 제연방식과 적정풍량에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 서비스터널이나 상대터널과 연결하는 피난연결통로가 일정간격(40 m 간격)으로 설치된 구난역을 모델링하고 화재강도(15, 30 MW), 제연방식(급기만하는 경우, 강제급배기를 하는 경우, 강제배기만을 하는 경우), 제연풍량(7, 14, $40m^3/s$)을 변화시켜 화재해석을 수행하였다. 화재해석결과로 부터 구난역 승강장의 온도 및 CO농도를 분석하고 한계온도 기준 ASET을 비교 분석하였다. 그 결과, 화재강도가 15 MW일 때에는 제연풍량이 $7m^3/s$ 이상인 경우에 강제급배기하는 방식과 강제배연을 하는 방식을 적용하면 충분히 안전한 대피환경을 확보할 수가 있는 것으로 나타났다. 또한 화재강도가 30 MW인 경우에는 배연풍량이 $14m^3/s$ 이하에서는 900초 이상 대피환경을 유지하는 것이 불가능하며, 풍량이 $40m^3/s$일 때에는 상부덕트의 측면부에서 배기하는 경우(SA + EA2, SA + EA4)가 온도측면에서 안전성 확보에 가장 유리한 것으로 나타나고 있다.

직접분사식 가솔린 엔진의 분사전략 변경 및 EGR 적용을 통한 배기저감에 관한 연구 (Study on Emission Reduction with Injection Strategy and Exhaust-Gas Recirculation in Gasoline Direct Injection Engine)

  • 박철웅;김홍석;우세종;김용래
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권3호
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    • pp.335-342
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    • 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.

가솔린 인젝터를 디젤엔진용 HC-LNT 촉매에 적용하기 위한 최적 분사 조건에 관한 연구 (Study on the Optimal Injection Condition for HC-LNT Catalyst System for Diesel Engines with a Gasoline PFI Type Injector)

  • 오정모;문웅기;김기범;이진하;이기형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.121-127
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    • 2011
  • 희박 공연비에서 동작하는 디젤 엔진은 NOx 를 저감시키기 위해서 주기적으로 과농한 분위기를 형성해 주어야 한다. 최근 배기관 내에 환원제로서 경유를 직접 분사하는 HC-LNT 방식이 활발히 연구되고 있다. 이러한 연구는 NOx 저감을 위해 HC 의 농도를 제어하는 기술로서, 실제 배기관내에 HC 가 균일하게 분포하여야 촉매의 정화효율이 향상되므로 HC 를 균일하게 분사하는 방법의 최적화가 가장 중요하다. 본 연구에서는 저압에서 미립화 특성이 양호한 가솔린 흡기포트 분사용 인젝터를 이용하여, 가시화 방법으로 실제 배기관내에서의 환원제 분무 거동 특성을 측정하였고 NOx 정화 특성간의 관계를 실험적으로 비교함으로써, 인젝터의 최적 부착 조건과 분사 조건을 파악하였다.

직접분사식 가솔린 엔진에서 분사시기와 흡입유동이 실린더 내 연료의 거동에 미치는 영향 (Effects of Injection Timing and Intake Flow on In-Cylinder Fuel Behavior in a GDI Engine)

  • 이정훈;강정중;김덕줄
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.7-13
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    • 2003
  • The purpose of this study is to investigate the effect of the in-cylinder flows and different injection timings on fuel behavior in the cylinder of a GDI engine. Three different flows types induced by using masked port, unmasked port, and port deactivation were tumble, swirl&tumble, and high swirl respectively. LIEF technique was applied to investigate the mixture formation and fuel distribution at ignition time in the transparent engine with optical access through the piston top and upper part of cylinder liner. Injection timings of 180,90, and 60 degrees before TDC were examined. It was found that tumble flow was more effective on the homogeneous mixture formation than other flow and swirl flow transported more fuel vapor to the exhaust side at early injection mode, and swirl and swirl & tumble flow made fuel vapor concentrate around the cylinder center at late injection mode.