直接噴射式 디이젤機關의 燃燒室形狀과 火焰의 發達

방중철,태전간랑,Ohta, Motoo 대한기계학회 1987 대한기계학회논문집 Vol.11 No.1

본 논문에서는 앞서의 연구들에서 얻은 연구성과를 실제의 디이젤기관에 적용 시켜 화염의 발달상태와 기관속도의 상승 등을 고찰하여, 그 유효성을 평가했다. 또 고온공기류덕트에서는 실험하기가 곤란했던, 분무자체에 족회운동을 일으킨 경우의 연 소과정에 대해서도 피스톤요부의 벽면에 충돌하는 분무의 각도를 변화시켜, 고속도 화 염사진으로 부터 검토했다. For the favorable performance of a D.I. diesel engine, it is important to improve the mixture formation process and the ensuing early stage of combustion process. In the present paper, high speed photography was employed to investigate the effectiveness of a cavity digged in a piston crown for some more useful utilization of air. The cavity would function to improve mixing of fuel and air by the increase of turbulence of air and by the impingement of fuel spray on the cavity wall. The results obtained are summarized as follows: (1) From an aspect of thermal efficiency, it is effective to inject the spray tangentially to the cavity wall to enlarge the area of spray evaporation. (2) some deductions obtained from previous investigations using a hot air stream duct are supported by the present results. For example, it is effective for the quick development of flames throughout the combustion chamber to mix the evaporated fuel of main spray with the intermediates brought about by the early stage of combustion of the preceded auxiliary fuel spray.

직접분사식 디젤기관의 연소실내 공기유동강화가 연소과정에 미치는 영향

방중철,Bang, Joong-Cheol 한국자동차공학회 2007 한국 자동차공학회논문집 Vol.15 No.5

The performance of a direct-injection type diesel engine often depends on the strength of air flow in the cylinder, shape of combustion chamber, the number of nozzle holes, etc. This is of course because the process of combustion in the cylinder was affected by the mixture formation process. In the present paper, high speed photography was employed to investigate the effectiveness of holes penetrated from the bottom of cavity wall to piston crown for some more useful utilization of air. The holes would function to improve mixing of fuel and air by the increase of air flow in the cylinder. The results obtained are summarized as follows, (1) Activated first of the combustion by shorten of ignition timing and rapid flame propagation (2) Raised the combustion peak pressure, more close to TDC the formation timing of peak pressure.

직접분사식 디젤기관의 연소실 형상과 화염의 발달 (2)-유화액연료용 연소실의 형상-

방중철,태전간랑,Ohta, Motoo 대한기계학회 1995 대한기계학회논문집 Vol.19 No.11

Recently, the improvement of fuel economy and the reduction of exhaust smoke and NOx have been successfully achieved by supplying diesel engines with emulsified diesel oil with water particles. In the present paper, the difference between the combustion of injected emulsified fuel and that of diesel oil spray is clarified by means of taking high-speed and color photographs of the flames in the engine cylinder. As the results, the two kinds of fuels show different combustion behavior each other in the growth of initial flame and in the termination of combustion process in the cylinder. Then, suitable combustion chamber design for the use of emulsified fuel is discussed on the basis of experimental data for various distribution of spray in different kinds of piston cavities. Some methods of clearing troubles caused by emulsified fuel injection are also discussed on the basis of performance tests with a remodeling test engine.

4WD 와 새시대

방중철 대한기계학회 1988 大韓機械學會誌 Vol.28 No.1

4WD차의 특성은 출력이 뛰어남은 물론, 고속안정성을 추구하고 있으며, 견고한 차체로 이루어져 하물적재능력도 뛰어난 이른바 전천후 자동차라고 말할 수 있다. 4WD의 두드러진 특성은 전 시중 지프의 활약에서 나타났듯이 황무지, 사막 및 비포장도로에서의 주행능력이 우수한 것은 말할 것도 없으며 트럭 등에 이용되면서부터는 하물적재에 따른 주행능력의 감소도 극복하게 되 었다. 더욱이 오늘날에는 자동차에 대한 욕구가 다양해짐에 따라 각국에서는 고출력을 선호 하는 시대적 요구에 부응하여 미끄러운 노면에서의 안정주행 및 포장도로상에서의 고속안정성을 겸비한 4WD 차종의 개발을 서두르고 있다. 4WD 차는 기존 자동차의 능력을 확대시켜 노면의 조건에 구애받지 않고 자유롭게 주행할 수 있는 전천후 자동차로 개발되기는 하였지만 이에 따 르는 소음, 연비, 에너지 손실 등의 문제가 완전히 해결된 것은 아니다. 또한 악조건 상에서 운 행하는 만큼 차체의 경량화, 기관의 소형화 및 균형유지 등의 제반 사항을 해결하기 위해서도 노 력을 기울이지 않으면 안된다.

디이젤機關의 黑煙防止에 관한 考察

방중철 대한기계학회 1987 대한기계학회논문집 Vol.11 No.6

It has been a long time that black smoke emitted from buses and trucks powered with diesel engines, especially city-buses, came to be a serious air pollution problems in large cities as Seoul and Pusan. Therefore, proper means to reduce black smoke from diesel engines have to be considered as soon as possible, because it will take quite a long time to replace major passenger transportation system in cites from city-buses to subway. This paper, as a study on the reduction of diesel black smoke, showes how the black smoke of diesel engines can be reduced at various loads and engine speed by supplying small amount of gaseous fuel as LPG into the intake manifold. Thermal efficiency has been also considered for users, and confirmed through the engine test. 본 연구에서는 LPG와 같은 기체연료를 디이젤기관의 흡기관에 소량 흡입시키 는 방법을 이용해서 비교적 간단히 흑연을 저감시킬 수 있는 대안을 검토한 것으로서, 기관사용자에게는 열효율이 향상되고 연료소비율이 저하되는 등의 이점이 있다. 또 이 방법을 기관의 부하나 회전속도의 변동에 따라 유효하게 이용할 수 있는 수법과 문 제점에 대해서도 검토하여 보았다.

高溫空氣流 에 噴射한 噴霧 의 自然燃燒 에 관한 硏究 -속보 : 경유 및 유화핵연료 사용-

방중철,태전간랑 대한기계학회 1985 대한기계학회논문집 Vol.9 No.5

본 논문에서는 종래의 방법을 개량해서 연소과정의 휘도변화를 전기적신호로 변환시키고, 이 전기신호와 연료분사개시기에 발생하는 전기신호와의 시간차를 시간 간격측정기에 의해 계측하는 방법을 택했다. 이 방법에 의해 측정하고저 하는 온도 또는 연료의 종류별로 매 1,000개의 시간차 데이터를 퍼스널.컴퓨터(personal compu- ter)에 기억시켜 통계처리했다.그리고 착화지연기간의 측정결과에 대해서는 보조연 료로서 사용한 유기화합물의 반응성으로 부터 고찰했다. The combustion process and the performance of a diesel engine are seriously affected by the ignition delay period of the fuel used. Some methods for improving the combustion process in the engine cylinder are to well match the strength of air swirl with the space of sprays in the cylinder, to blend an ignition improver in the fuel, to inject a small amount of auxiliary fuel prior to main injection and so on. Recently, the improvement of fuel economy and the reduction of exhaust smoke and NO have been successfully achieved by supplying diesel engines with emulsified fuel. However, it is very difficult to know real combustion mechanism under such special conditions, because of many factors affecting on the combustion process in practical reciprocating engine. In the present paper, the combustion processes of diesel fuel and emulsion fuel were tried to improve and to observe by making contact with various lean pre-mixtures in the hot air stream duct. This hot air stream method has an advantage that the spontaneous combustion process can be observed under a simplified condition.

直接噴射式디이젤機關 의 燃燒性 向上 에 관한 考察

방중철 대한기계학회 1983 대한기계학회논문집 Vol.7 No.3

The performance of a direct-injection type diesel engine often depends on the shape of combustion chamber, strength of swirl or squish, the number of nozzle holes, etc. This is of course because the process of combustion in the cylinder was affected by the mixture formation process. In this paper, the relation betweeen the flame progress and the performance of engine was clarified by changing variously the combustion process in cylinder with a special method, and thus the measures for improving the combustion were indirectly examined. Namely it was investigated what effect the flame progress in cylinder, which was varied with the locality of the lean premixture injected by the auxiliary injection method using an auxiliary injection nozzle in advance at the place where main spray was injected later, has on the engine output, the exhaust smoke density and the NO concentration in exhaust gas.

高溫空氣流에 噴射한 噴霧의 自然燃燒에 관한 硏究 - 제3보: 분무의 연소기간 측정, 보조연료의 분사시간 및 난류가 분무의 착화지정기간 단축에 미치는 영향 -

방중철,태전간랑 대한기계학회 1986 대한기계학회논문집 Vol.10 No.3

본 연구에서는, 주분무의 착화지연기간에 미치는 보조연료 분사시기의 영향 및 공기유동을 연소장 내에 도입시켜 분무와 공기의 혼합을 적극적으로 촉진시킴에 따라 그 후의 연소과정이 어떤 영향을 받는가에 대해서 검토했다.또 소형고속 디이 젤기관에서는 분무의 연소기간을 최대한 단축 시키지 않으면 안되므로, 보조연료 분사 에 의해 그 단축목적이 어느 정도 달성될 수 있는 가능성을 제2보에서 시사한 바 있으 나 본 연구에서 더욱 상세히 검토했다. On the hypothesis that the unstable intermediates yield by the pre-reaction of auxiliary fuel become an initiator or an explosive center which promotes the chain reaction of main fuel, various organic compounds below $C_{10}$ are injected as an auxiliary fuel prior to main injection. In the previous papers, the effects of the auxiliary fuel additions on the ignition delay period, the stability of flame, the NO concentrations in their exhaust gases have been investigated. In the present paper, to confirm where the most suitable location of lean pre-mixture for the combustion of main fuel is, and how the lean pre-mixture is contacted with main fuel, the effects of the injection timing of auxiliary fuel and the turbulence on combustion processes are investigated. Moreover, from the schlieren and color photographs of flame in the combution field, it could be found that the ignition nuclei are formed in a wider region of main spray, and that these ignition nuclei promote the development of flame, which results in the reduction of flaming duration.

디젤기관의 흑연방지에 관한 고찰

방중철 대한기계학회 1990 대한기계학회논문집 Vol.14 No.4

본 연구에서는 Barium계의 연료첨가제를 연료에 소량 혼합시키는 방법을 이용 해서 디젤기관의 흑연방지대책을 검토하여 보았다. 아울러 이 방법을 실용단계에서 유효히 이용할 수 있는 수법과 그때 제기될 수 있는 문제점 등에 대해서도 검토하고자 한다.

고온공기류에 분사한 분무의 자연연소에 관한 연구

방중철,太田幹郞 대한기계학회 1984 대한기계학회논문집 Vol.8 No.4

여기에서,고온공기류 덕트(duct)를 사용해서 실린더 내에 있어서의 분무연소 를 단순화하고저 하는 시도가 본 연구이다.