• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권6호
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• pp.202-209
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• 1998

For development of SDI(Spark-ignited Direct Injection) engine, stratified mixture formation with adequate strength at spark plug was required in wide range of engine operating conditions. So, spray structure under high ambient pressure and spray distribution after impingement on piston bowl in motoring engine was visualized by using laser equipments. Also, incylinder bulk flow structure was measured by using PIV (Paiticle Image Velocimetry) system. Counter-rotating tumble port and bowl piston was found effective to conserve bulk motion directed to spark plug in compression stroke. In addition, mask attached near valve seat in intake port was proposed to attenuate conventional tumble component and enhance counter-rotating tumble component.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.32-38
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• 2004

This study was performed to investigate the behavior of liquid and vapor phase of fuel mixtures with different piston cavity diameters in a optically accessible engine. The conventional engine was modified as Central Injected DI gasoline engine with swirl motion. Two dimensional spray fluorescence images of liquid and vapor phase were acquired to analyze spray behavior and fuel distribution inside of cylinder using exciplex fluorescence method. Piston cavity geometries were set by Type S, M and L. The results obtained are as follows. In the spray formation after SOI, the cone angle and width of the spray were decreased at late injection timing. With a fuel injection timing of BTDC $180^{\circ}C$, fuel was not greatly affected in a piston cavity but generally distributed as homogeneous mixture in the cylinder. With a fuel injection timings of BTDC $90{\circ}C$ and $60^{\circ}C$, fuel mixture was widely distributed in near the cavity center. As a injection timing was late in the compression stroke, residual width of fuel mixture was narrow in proportion to piston cavity.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2005-2010
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• 2011

최근 배기 규제가 자동차 엔진에 국한되지 않고 노외용 소형엔진 부분에서도 세계적으로 강화됨에 따라, 배기규제에 대응하기 위하여 기존 노외용 소형엔진의 기화기 방식에서 벗어나 전자연료 분무방식으로의 전환이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 400cc 가솔린 엔진용 인젝터의 연료공급 특성을 실험적으로 분석하였으며, 이를 토대로 소형엔진에 적합한 인젝터를 선정하였다. 분무질량분포 측정장치를 통하여 3홀 및 6홀인젝터의 분무질량분포 특성을 분석하였다. 가시화 실험 장치를 통하여 각 인젝터의 분무각, 분무도달거리 및 분무폭을 분석하였다. 분무질량분포 실험 및 분무 가시화 실험을 통하여 분무특성이 우수하고 안정적인 분무를 형성하는 6홀 인젝터를 소형엔진용으로 선정하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.221-228
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• 2013

분무유도식 DISI엔진의 성층연소운전조건에서 분무 및 화염특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 연소가시화를 통하여 성층연소 DISI의 연소는 희박 예혼합 연소와 확산연소의 성격을 모두 가지고 있는 것으로 확인되었다. 분사시기에 따른 혼합기 형성특성이 연소의 특성을 결정하는 중요한 인자임을 관찰하였다. 분무와 혼합기 가시화를 통해 낮은 분위기압에서의 over-mixing, 높은 분위기압에서의 under-mixing이 발생하는 것을 확인하였으며 이러한 혼합기 형성과정의 결과에 따라 화염특성, 연소효율 등의 연소특성이 결정되는 것을 살펴볼 수 있었다. 또한, NOx, IMEP도 분사시기에 따른 경향성을 보였으며, 분사시기에 따른 연소상의 변화에 의한 영향임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권11호
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• pp.999-1004
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• 2010

디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 열효율이 높고 이산화탄소 배출량이 적다. 그러나 입자상물질(PM)과 질소산화물(NOx)의 배출량이 가솔린 엔진보다 많은 단점을 가지고 있다. 디젤 엔진의 연소 배출물 중 질소 산화물을 저감시키기 위하여 LNT와 Urea-SCR과 같은 후처리 시스템이 최근 활발히 연구되고 있다. Urea-SCR은 Urea 수용액을 공급하기 위한 2차 분사 시스템이 필요하고, 분사된 Urea 수용액의 분무 거동 특성과 균일도에 따라서 촉매의 효율이 크게 달라진다. 본 연구에서는 배기관에 분사된 Urea 수용액의 분무균일도를 향상시키기 위하여 인젝터의 기초 분무 특성을 파악하였고, 모사배기관 시스템과 가시화 장비를 이용하여 배기관내에서의 분무 거동 특성을 파악하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.815-820
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• 2010

본 연구에서는 자동차용 가솔린엔진에 장착되는 인젝터의 연료공급 특성을 실험적으로 분석하였다. 4홀과 12홀 인젝터의 장착각 변화와 포트 마스킹의 형상변화에 따른 벽유량을 측정하고 분석하였다. 분무가시화 실험을 통하여 분무성장과정과 분사각, 연료미립화 및 분무도달거리를 분석하였다. 벽류측정 실험 결과, 벽유량은 흡기유동과 인젝터 장착각에 큰 영향을 받으며, 인젝터 장착각이 감소할수록 벽유량은 감소하였다. 마스킹의 경우 유동 면적이 감소하여 국소 유속이 증가할때 벽유량 감소에 효과를 보였다. 분무 가시화를 통하여 12홀 인젝터가 압력 변화에 대한 미립화의 강건성 측면에서 우수한 분무특성을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.22-28
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• 2003

Predictions of the fuel spray dispersion and mixing processes are very important to improve the fuel consumption and exhaust emissions in GDI engines. Numerical and experimental analysis of the sprays with a swirl injector have been conducted. A numerical analysis is carried out using KIVA-II code with modified spray models. Experimental measurements are performed to show the global spray images and the local images near nozzle tip using laser sheet visualization technique. Computed and measured spray characteristics such as spray width, tip penetration are compared, and good agreements can be achieved. The spray head vortex is stronger as the injection pressure increases, but numerical calculations cannot show the head vortex properly.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.25-30
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• 2001

The liquid fuel film on the cylinder liner is believed to be a major source of engine-out hydrocarbon emissions in SI engines, especially during cold start and warm-up period. Quantifying the liquid fuel film on the cylinder liner is essential to understand the engine-out hydrocarbon emissions formation in SI engines. In this research, two-dimensional visualization was carried out to quantify liquid fuel film on the quartz liner in an SI engine test rig. The visualization was based on laser-induced fluorescence and total reflection. Using a quartz liner and a special lens, only the liquid fuel on the liner was visualized. The calibration technique was developed to quantify the fluorescence signal with the thickness gage and the calibration device. The fluorescence intensity increases linearly with increase in the fuel film thickness on the quartz liner. Using this technique, the distribution of the fuel film thickness on the cylinder liner was measured quantitatively for different valve lifts and injected fuel mass in the test rig.

• 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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.96-104
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• 2000

It is well known that combustion stability under idle and part-load conditions directly affect fuel economy and exhaust emission. In practice, there have been a lot of studies so that a significant improvement in combustion stability has been achieved in this research field. However, applying published results to the development process of mass production engine, there are still many problems which are solved previously. In this study, initial flame behavior and flame propagation characteristic were investigated statistically in order to optimize combustion chamber shapes in the development stage of mass production S.I. engine. To the purpose, the authors applied the flame image capturing system to single cylinder optical engine. The captured flame images were effectively analyzed by using the image processing program which was developed by the authors and adopted new threshold algorithm instead of conventional histogram analysis. In addition, the cylinder pressure was also measured simultaneously to compare evaluated flame results with cylinder pressure data in terms of the combustion characteristics, combustion stability, and cycle-to-cycle combustion variability.