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Engine Oil Jet System이 Engine Friction에 미치는 영향에 대한 연구
민선기(Sun-Ki Min) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.6
엔진에 터보차져를 사용하게 되면 엔진의 출력도 향상되지만 동시에 엔진의 온도도 높아지게 된다. 특히 피스톤의 경우는 냉각이 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 오일 젯을 사용하는데, 오일 젯은 오일을 피스톤의 밑 부분에 분사하여 피스톤을 냉각시키는 것이다. 오일 젯이 사용된다면, 오일의 분사로 인하여 오일 유량의 증가및 피스톤으로부터의 열전달에 의하여 높아진 오일 온도 문제를 해결하기 위하여 오일 펌프 용량 증대와 오일 쿨러의 사용이 필요하다. 그러나 용량 증대 오일 펌프와 오일 쿨러를 사용하면 엔진의 마찰 토크가 증가하는 원인이 된다. 본 연구에서는 오일 젯, 오일 쿨러 및 오일 펌프의 용량 증대로 인하여 엔진의 마찰 토크가 증가하는 정도에 대하여 연구하였다. 또한 각 부품의 사양을 변경함 에 따라 마찰 토크가 얼마나 영향을 받는가도 측정되었다. 저속에서는 오일 펌프와 오일 쿨러에 의한 영향이 크고 고속에서 는 오일 쿨러에 의한 영향이 큼을 알 수 있었다. When turbochargers are applied to engines, the temperature of the engine becomes high, making the cooling of pistons very important. To solve this problem, an oil jet is used. The oil jet provides oil to the underside of piston for cooling. When an oil jet is used, oil pump size-up and oil cooler are needed because of the increased oil flow rate and higher oil temperature. On the other hand, these increase the friction torque of the engine. This study examined how much the friction torque of an engine increases by an oil jet, oil cooler, and oil pump size-up. In addition, the proportions of the friction torque of the engine increased by each part were measured by changing the engine assembly condition. At low speed, the oil pump and oil cooler had a larger effect on the friction torque than the other factors. At high speed, oil cooler had a larger effect than the other factors.
민선기(Sun-ki Min) 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.8
자동차에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물은 요사이 문제가 되는 미세먼지의 주요 요인 중 하나이다. 질소산화물(NOx)은 고온 조건에서 연소가 진행될 때 발생하므로 연소시 온도를 낮추는 방법으로 발생을 억제하고 있다. 자동차에서는 일반적으로 배기가스 재순환(EGR)을 사용하여 연소 온도를 낮추는 방법으로 감소시킨다. 그러나 EGR 비율이 높아질수록 NOx의 양은 저감되나 연소 안정성의 하락으로 인한 불완전연소 가능성의 증가로 일산화탄소와 미연탄화수소의 양이 증가하여 오히려 오염물질이 증가하는 문제를 발생시킬 수 있다. 여기에서는 연료 입자에 음파를 조사하여 연료 입자의 운동성을 향상시켜 연소가 원활히 진행되게 하여 연소의 안정성을 향상시키는 방안에 대하여 해석적 및 실험적 방법으로 연구하였다. 해석적 방법으로는 유동해석 소프트웨어를 사용하여 연료 입자에 다양한 주파수의 음파를 조사하여 연료 입자의 움직임 변화에 대한 연구를 진행하였다. 해석 결과, 작은 연료 입자의 조건에서는 고주파의 음파에 의해 영향을 많이 받고, 연료 입자가 큰 조건에서는 저주파의 음파에 의해 영향을 많이 받아 운동성이 증가함을 알 수 있었다. 실험적 방법으로는 연소실을 구성하여 정해진 당량비 조건에서 연소시키며 다양한 주파수의 음파를 조사하며 연소실내 압력을 측정하는 연구를 진행하였다. 측정된 압력으로부터 열방출량을 계산하면 연소의 진행 상황에 대한 정보를 얻을 수 있는데, 실험 결과 초기 연소시 상대적 저주파 조사 조건에서 열방출량이 증가한 것을 확인할 수 있었다. NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas engines causes severe air pollution. NOx is produced under high-temperature combustion conditions. EGR (exhaust gas recirculation) is normally used to reduce the combustion temperature and NOx production. As the EGR ratio increases, the NOx level becomes low. On the other hand, an excessively high EGR ratio makes the combustion unstable resulting in other air pollution problems, such as unburned hydrocarbon and higher CO levels. In this study, the improvement of fuel droplets moving by the radiation of sonic waves was studied for the stable combustion using analytic and experimental methods. For the analytical study, the effects of the radiation of a sonic wave on the fuel droplet velocity were studied using Fluent software. The results showed that the small droplet velocity increased more under high-frequency sonic wave conditions, and the large droplet velocity increased more under low-frequency sonic wave conditions. For the experimental study, the combustion chamber was made to measure the combustion pressure under the sonic wave effect. The measured pressure was used to calculate the heat release rate in the combustion chamber. With the heat release rate data, the heat release rate increased during the initial combustion process under low-frequency sonic wave conditions.
피스톤과 헤드가스켓에 장착된 이온프로브를 이용한 연소실내 화염전파과정 계측
민선기(Sun Ki Min),박수열(Soo Youl Park),전광민(Kwang Min Chun) 한국자동차공학회 1997 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.1997 No.11_1
Flame propagation in a spark-ignition engine is measured using an ion-probe technique for various spark timing and fuel air ratio. Ion-probes were installed in a piston to measure the main flame propagation and lines from the ion-probes were connected to a computer through a linkage. Flame development at idle and 1500part load condition were measured. The results showed that flame propagates faster in the exhaust valve region than in the intake region and the propagation speed increased in the later stage as spark timing is advanced. The effect of leaner ruel air ratio was bigger in the intake valve side flame development and the mass burn rate and the flame travel distance powered by 3 showed good correlation.<br/>
엔진 흡기시스템 개발 시 사용하는 텀블유동 시험장치의 고찰
윤정의(Jeong-Eui Yun),김명환(Myung-Hwan Kim),남현식(Hyeon-Sik Nam),민선기(Sun-Ki Min),심대곤(Dae-Gon Sim),박병완(Pyeong-Wan Park) 한국자동차공학회 2005 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2005 No.11_1
Tumble flow test rig has been used as the useful tool in the developing intake system because major flow pattern induced by intake port of DOHC engine is tumble. Angular momentum of in-cylinder tumble flow can not be directly measured by impulse torque meter in the test rig like that of in-cylinder swirl flow due to rotational axis of the flow. Therefore the adaptor to transform tumble to swirl flow must be adapted in the test rig. In this study, using the commercial CFD code STAR-CD, we studied the effects on measured results due to the variation of the major design variables in the adaptor, tube length (L), tube diameter (D) and cylinder height(H). The effect of the attached angle(θ) of the test head to the adaptor also was simulated.
가변 흡기시스템에 의해 유도되는 흡입공기의 유동특성 평가를 위한 새로운 3차원 회전유동 지수 관한 연구
윤정의(Jeong-Eu Yun),남현식(Hyeon-Sik Nam),김명환(Myung-Hwan Kim),민선기(Sun-Ki Min),심대곤(Dae-Gon Sim),박병완(Pyeong-Wan Park) 한국자동차공학회 2005 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2005 No.11_1
It is very important to clarify the 3-D angular flow characteristics of in-cylinder bulk motion in the developing process of variable induction system. In-cylinder flow induced by variable induction system is very complex, so we can not describe the in~cylinder bulk flow characteristics using the conventional swirl or tumble coefficient. In this study, we introduced the new 3-D angular flow index, angular flow coefficient(N_B), for in-cylinder bulk flow characteristics. And also, to confirm the index, we carried out the steady flow rig test for intake port of test engine varying valve lift on the test matrix.
흡기시스템을 통해 실린더로 유도되는 공기의 3차원 Bulk Motion Index 개발 (Ⅱ)
윤정의(Jeong-Eui Yun),남현식(Hyeon-Sik Nam),김명환(Myung-Hwan Kim),민선기(Sun-Ki Min),박병완(Pyeong-Wan Park),김기성(Ki-Seong Kim) 대한기계학회 2006 大韓機械學會論文集B Vol.30 No.11
Recently, because the variable induction systems are adopted to intake system, in-cylinder flow induced by induction system is very complex. Therefore it is very difficult to describe the in-cylinder bulk flow characteristics using the conventional swirl or tumble coefficient. In this study, in order to clarify the 3-D angular flow characteristics of in-cylinder bulk motion in the developing process of variable induction system, we introduced the new 3-D angular flow index, angular flow coefficient(NB) Finally, to confirm the index, we carried out the steady flow rig test for intake port of test engine varying valve lift on the test matrix.