• 제목/요약/키워드: Speed Control of Diesel Engine

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점화시기가 LPG 엔진의 배기특성에 미치는 영향 (An effect of ignition timing on exhausting property of LPG Engine)

  • 한덕수;장영민;전봉준;김성준
    • 산업기술연구
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    • 제26권A호
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    • pp.39-46
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    • 2006
  • As an automobile fuel, LPG has many environmental advantages compared to gasoline or diesel. However, current LPG engine which is provided with LPG fuel as gas form has lower power and worse fuel efficiency than gasoline engine. These problems of low power and bad fuel efficiency come from lower volumetric efficiency. Also there is a new rising problem of high failure ratio in an engine emission test. Although there are many factors which affect engine performance of exhaust gas emission, one believes that the fact that ECM of gasoline engine is used for LPG engine when retrofitting gasoline engine to LPG engine is one of the main problems, which lower engine power and emit more noxious gas due to wrong ignition timing. To solve these problems, one studied the effects of ignition timing on the exhaust gas to find out the optimum condition of ignition timing. The experimental results show that noxious exhaust gas is reduced and engine power is increased if the optimum control of ignition timing is applied in accordance to the revolution speed of engine.

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선박추진용 기계적 캠 구동식 및 전자제어식 연료분사 시스템을 가진 저속 2행정 디젤엔진의 배기특성 비교 (Comparison of emission characteristics between fuel injection systems with echanical cam and electric control type on low speed 2 stroke diesel engine for ship propulsion)

  • 이상득;고대권;정석호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권6호
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    • pp.611-616
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    • 2013
  • 선박운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경적인 선박에 대한 연구가 지속적으로 추진되고 있는데, 그 중 한 예로 전자제어식 디젤엔진의 개발을 들 수 있다. 그러나 전자제어식 엔진으로 추진되는 선박은 안전성과 신뢰성이 우려되고 있어 이들을 선박에 널리 보급하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠구동식 연료분사시스템을 탑재하고 있는 선박의 주기관을 이용하여 시스템별 배기성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식의 경제적 운항 모드에서는 캠구동식과 비슷한 배기특성을 나타내었지만, 유해가스 저배출 모드의 100% 부하상태에서는 NOx를 100ppm 이상, HC의 경우 50% 부하상태에서는 10~20ppm을, 25% 부하상태에서는 35~40ppm을 캠구동식에 비해 저감시킨다. 연료소비율에 있어서는 25% 부하상태에서 압축압력을 캠 구동식에 비해 200bar 이상 증가시킨 700bar로 유지할 때 7g/kWh 정도 저감되었다.

슬라이딩 모드 제어를 이용한 디젤엔진-발전기의 가변속 제어 (Variable Speed Operation of Diesel Engine-Generator based on Sliding Mode Control)

  • 최익찬;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.284-285
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    • 2017
  • 본 논문에서는 슬라이딩모드 제어이론을 이용한 디젤엔진발전기의 가변속 제어기법을 제시한다. 부하의 변동에 대해 최적효율 운전점으로 동작시키기 위해 가변속이 필요하며 이를 위해 슬라이딩모드 속도제어기를 설계한다. 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증한다.

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비상용 디젤 발전기 구동 및 모니터링을 위한 입출력 회로 설계 (The Design of a I/O Circuits for Driving and Monitoring of the Diesel Generator for Emergency)

  • 주재훈;김진애;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1491-1496
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비상 디젤 엔진 발전기 제어 및 모니터링을 위해 제안된 디지털 기반의 입/출력 인터페이스 회로를 소매한다. 비상 발전기의 동작 상태를 모니터링 하고 제어하기 위해 제어 및 감시 회로는 5개의 아날로그 입력 채널과 2개의 픽업(Pick-up)코일 계측 회로, 브로컨 와이어(Broken Wire) 감지 기능을 가지는 10개의 디지털 입력 채널 및 7개의 릴레이 제어 신호 출력 채널이 요구된다. 본 연구에서는 아날로그 입력 단에 간단한 필터 회로와 포토커플러, 비교기 회로를 이용하여 입력 신호에 대한 신호처리를 수행하였으며, 중요한 릴레이 출력 신호들은 이중으로 단속될 수 있도록 설계하여 오동작을 철저히 방지하였다. 그리고 픽업코일 신호를 디지털 처리하는 회로를 적용하여 속도 신호 입력의 정확성을 향상 시켰다.

조속기 시험 시스템의 자동화 (Automation of Governor Performance Test System)

  • 이일영;김지웅;강만곤
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.155-161
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    • 2005
  • Governors control the revolution speed of heat engines such as diesel engines, steam turbines and gas turbines. Precise and prompt tests for the control performances of governors are essential both in governors' manufacturing processes and in governors' maintenance processes. In the conventional governor test systems controlled by analog type electronic controllers, the incorporation of heat engine's dynamics to the test system have been considered very difficult to realize. This study suggests a new governor test system controlled by a digital controller using a personal computer. The application of the digital controller to the test system instead of the analog type electronic controller have brought about the following advancements; (1) heat engine's dynamics could be implemented easily in the test system, (2) automatic test data acquisition both in steady state and in transient state enables us to save test time and to enhance the reliability of the tests.

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저속 디젤기관에서 고팽창의 밀러방식에 의한 사이클 해석 및 흡기밸브제어에 대한 연구 (A Study on the Cycle Analyzing and Intake Valve Control by the Miller Method with a High Expansion into Low-Speed Diesel Engine)

  • 장태익
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1100-1106
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    • 2009
  • 최근, 디젤기관의 고효율달성을 위한 방법으로 밀러방식의 고팽창사이클에 대한 연구가 관심이 높다. 본 연구에서는 고팽창 디젤사이클을 구성하여 열역학적으로 해석하고, 몇몇 인자에 의한 사이클 특성을 분석하였다. 이론해석 결과 흡기밸브 닫힘시기가 지각될수록 유효압축비의 감소로 상대적인 팽창비의 효과는 커져 팽창-압축비의 비는 기대할 수 있었으나, 압축압력 및 흡입공기의 역류로 인해 평균유효 압력과 출력의 감고를 수반하였다. 따라서 이에 대한 대책이 있어야 진정한 의미의 고팽창 디젤사이클이 실현되고 열효율향상 가능성이 있음이 확인되었다. 위와 같은 사이클을 실제기관으로부터 구현하기 위해 흡기밸브 닫힘시기를 늦게 하는 제어시스템을 구축하고, 시험을 위해서 S/B가 약 3인 저속 단기통 디젤기관에 가변밸브타이밍(VVT)시스템을 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과 시험기관의 밸브제어에는 큰 문제없는 것으로 평가되었다.

An Analytical Study on the Performance Analysis of a Unit-In-jector System of a Diesel Engine

  • Kim, Chul-Ho;Lee, Jong-Soo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권1호
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    • pp.146-156
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    • 2003
  • A numerical algorithm is developed to analyze the performance of a Unit-injector (UI) System for a diesel engine. The fundamental theory of the algorithm is based on the continuity equation of fluid dynamics. The loss factors that should be seriously regarded on the continuity equation are the compressibility effect of liquid fuel, the wall friction loss in high-pressure fuel lines of the system, the kinetic energy loss of fuel in the system, and the leakage of fuel out of the control volume. For an evaluation of the developed simulation algorithm, the calculation results are compared with the experimental outputs provided by the Technical Research Center of Doowon Precision Industry Co. (DPICO) ; the maximum pressure in the plunger chamber (P$\_$p/) and total amount of fuel injected into a cylinder per cycle (Q$\_$f/) at each operational condition. The result shows that the average error rate (%) of P$\_$p/ and Q$\_$f/ are 2.90% and 4.87%, respectively, in the specified operational conditions. Hence, it can be concluded that the analytical simulation algorithm developed in this study can be reasonably applied to the performance prediction of newly designed UI system.

HSDI 커먼레일 인젝터 동적 모델 및 분사율 추정 (Dynamic Model of an HSDI Common-rail Injector and Injection Rate Estimation)

  • 남기훈;박승범;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.43-49
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    • 2003
  • The common-rail fuel injection system is becoming a common technology for High Speed Direct Injection(HSDI) diesel engines. The injection timing and rate are important factors for combustion control and pollutants formation mechanisms during engine operation. This paper introduces an estimation methodology of the injection timing and rate of a common-rail injector for HSDI diesel engines. A sliding mode observer that is based on the nonlinear mathematical model of the common-rail injector is designed to overcome the model uncertainties. The injector model and the estimator we verified by relevant injection experiments in an injector test bench. The simulation and the experimental results show that the proposed sliding mode observer can effectively estimate the injection rate of the common-rail injector.

디젤단공노즐의 분무특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Spray Characteristics of the Diesel Single Hole Type Nozzle)

  • 안병규;송규근;윤소남;최병오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.764-767
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    • 2003
  • The characteristics of diesel spray have much effect on the engine performances such as power. fuel consumption rate and emissions. Therefore, the measurement of fuel spray characteristics is very important for the improvement of heat engine. The factors which control diesel spray characteristics are injection pressure, ambient temperature and density etc. Spray behaviors are visualized by using the high speed video camera and spray angle, spray penetration are measured. Experimental equations of spray penetration and spray angle were derived by using the experimental results. 1) Ambient temperature and density influence on the characteristics of diesel spray. 2) Experimental equation of spray penetration is expressed as follows 0<t< $t_{b}$ ; $S_1$=11.628$\Delta$ $P^{0.485}$ $\rho$$_{a}$ $^{-0.478}$ $t^{1.337}$, $t_{b}$ <t; $S_2$=7.457$\Delta$ $P^{0.523}$ $\rho$$_{a}$ $^{-0.382}$ $t^{0.548}$ 3) Experimental equation of spray Angie is expressed as follows $T_{a}$ =293K; Tan($\theta$/2)=059($\rho$$_{a}$ / $\rho$$_{f}$ )$^{0.437}$, $T_{a}$ =473K; Tan($\theta$/2)=0588($\rho$$_{a}$ / $\rho$$_{f}$ )$^{0.404}$_{f}$ )$^{0.404}$

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An Algorithm for Robust Noninteracting Control of Ship Propulsion System

  • Kim, Young-Bok
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.393-400
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    • 2000
  • In this paper, a new algorithm for noninteracting control system design is proposed and applied to ship propulsion system control. For example, if a ship diesel engine is operated by consolidated control with controllable pitch propeller (CPP), the minimum fuel consumption is achieved satisfying the demanded ship speed. For this, it is necessary that the ship is operated on the ideal operating line which satisfies the minimum fuel consumption, and the both pitch angle of CPP and throttle valve angle are controlled simultaneously. In this context of view, this paper gives a controller design method for a ship propulsion system with CPP based on noninteracting control theory. Where, linear matrix inequality (LMI) approach is introduced for the control system design to satisfy the given $H_{\infty}$, constraint in the presence of physical parameter perturbation and disturbance input. To the end, the validity and applicability of this approach are illustrated by the simulation in the all operating ranges.

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