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Dual Injection System 을 적용한 포트 분사 방식 가솔린 엔진의 냉간 시동 특성에 대한 연구
이준순 ( Junsun Lee ),김정환 ( Junghwan Kim ),오승묵 ( Seungmook Oh ),이용규 ( Yonggyu Lee ) 한국액체미립화학회 2016 한국액체미립화학회 학술강연회 논문집 Vol.2016 No.-
In the port fuel injection (PFI) system, fuel and air are mixed in the intake port and then introduced into the engine cylinder. While a typical injector setup for conventional PFI engines is one injector per cylinder, the dual port injection (DPI) system employs two injectors per cylinder. One advantage of having two injectors is that the two PFI injectors can locate closer to the intake valves so that their fuel spray can directly target the back of the intake valves. On the other hand, the conventional PFI system is required to locate the injector prior to the intake port split for equal fuel distribution between the two intake ports. This DPI configuration could reduce wall-wetting leading to total hydrocarbon (THC) reduction. In the present study, 5 DPI configurations varying in the fuel spray and installation were investigated under the cold-start experiment using a 1.6 liter, spark-ignition, gasoline engine. The results showed that the DPI system achieved significant THC reduction and marginal fuel economy improvement in the cold-start operation in comparison to the conventional PFI system.
연료 분사 전략에 따른 수소 전기정화 엔진의 출력 및 배기 성능 연구
오준호(Junho Oh),김용래(Yongrae Kim),박철웅(Cheolwoong Park),최영(Young Choi),이정우(Jeongwoo Lee) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2022 No.5
탄소 중립 운동의 가속화에 따라서 기존 화석연료에서 무탄소 연료 전환을 바탕으로 친환경 모빌리티를 개발하기 위한 연구가 활발해지고 있다. 이러한 관점에서 친환경 특성을 갖는 수소 연료가 모빌리티 산업의 차세대 핵심 연료로 각광받게 되었으며 최근 수소 연료전지 기술이 상용화 차량에 적용되어 출시됨에 따라 친환경 차량으로서 많은 주목을 받았다. 그러나, 연료 전지의 높은 제조 비용과 낮은 내구성이 문제점으로 거론되기 시작했다. 이에 미래 수소 경제 실현을 위한 가교 역할로서 수소 연료 내연기관으로 관심이 옮겨지고 있다. 수소 내연기관은 기존 내연기관에서 소량의 부품 변경만으로도 구현이 가능하므로 현재 사용되는 생산 기술 및 인프라를 유지할 수 있으므로 높은 신뢰도와 저렴한 가격으로 도입이 가능하다는 측면에서 연료 전지 대비 강력한 이점을 갖는다. 그러나, 수소 내연기관이 상용화 단계에 도달하기 위해서는 수소 연료의 낮은 인화점으로 인해 발생하는 역화 혹은 조기점화와 같은 비정상 연소와 기존 가솔린 엔진과 비교하여 낮은 출력 특성을 개선할 필요가 있다. 본 연구는 수소의 연소적인 측면에서 비정상 연소 개선 및 출력 특성 향상을 위해 연료 분사 전략에 따른 연소 및 배기 경향을 실험실 단위에서 분석하였다. 실험에는 2L 급 상용 전기점화 엔진이 사용되었으며 엔진 속도 1,500 RPM 에서 포트 분사 및 직접 분사 방식을 각각 비교 실험하여 엔진 단위에서 출력 향상을 위한 연료 분사 전략을 검토하였다. 포트 분사의 경우 연료 공급량 증가에 따라 최대 출력이 늘어났으나 수소가 흡기 공기의 체적을 대체하여 농후한 조건의 혼합기가 형성됨에 따라 비정상 연소 가능성이 증가하고 열전달 손실 증가로 인해 제동열효율이 저감되는 것을 확인했다. 직접 분사의 경우 연료 분사 시기를 350 BTDC CA에서 지각하여 실험을 진행했으며 분사시기가 지각될수록 흡입 공기량이 증가하여 희박한 혼합기가 형성되었다. 이에 따라 제동열효율이 증가하고 엔진 출력이 함께 증가하는 것을 확인했으며 희박 연소 조건에서 질소산화물 저감을 통한 배기 특성 개선이 확인되었다.
DME/Diesel 듀얼 퓨얼 엔진의 연소 및 배출특성에 관한 연구
임옥택(Ocktaeck Lim),박규열(Kyuyeol Park),표영덕(Youngduck Pyo),이영재(Youngjae Lee) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
Nowadays we are more concerned about emissions that are harmful in our environment, so at once an increasing of importance to think about clean diesel. One of the alternative technologies covers in this study that is preceded by dual-fuel combustion which is controlling combustion by using two fuels with different auto-ignition values. For dual-fuel combustion, here used two fuels such as DME and diesel. Both of them have different characteristics of evaporation and auto-Ignition. In the current work, we focus on understanding the characteristic of combustion and emissions under single cylinder engine and ignition is done by compression ignition. Pre-mixture is formed by injecting low-pressure DME into an intake manifold and high-pressure fuel (diesel or DME) is injected directly into the cylinder. Both direct diesel injection and port fuel injection reduced the significant amount of Soot, CO and NOx in the homogeneous charge compression ignition engine due to present of oxygen in DME as well having diesel engine like thermal efficiency. In addition, when direct DME injecting in cylinder with port DME injection, there is no changes in emissions and energy consumption rate even causing homogeneous charge compression ignition.
액상 LPG 포트분사기관에서의 유동 및 연료분포에 관한 수치해석적 연구
이정민(Jeongmin Lee),성낙원(Nakwon Sung) 한국자동차공학회 2004 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
In this study the effects of piston bowl shapes on the in-cylinder flow patterns and the distribution of the fuel vapor have been investigated in an modified engine which based on Diesel engine, applying liquid phase LPG port injection system. The results show that increasing squish area enhances the swirl flows by inducing the strong squish flows into the bowl at the end of compression stroke. Also it has been predicted that the distributions of the local equivalence ratios at the end of compression stroke are affected with different injection timings and advancing injection timing causes the homogeneous distributions of the local equivalence ratio at spark timing. However the effects of piston bowl shapes on the distribution of the local equivalence ratios are not obvious although the bowl which has the smallest squish area has more homogeneous than the others.
디젤 엔진 연료 분사 타이밍 구간에서의 흡기 포트 스월비 1D 컴퓨터 시뮬레이션
오대산 ( Dae San Oh ),이충훈 ( Choong Hoon Lee ) 한국분무공학회 2021 한국액체미립화학회지 Vol.26 No.2
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.