• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.67-74
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• 2007

고효율의 실현이 가능한 흡기관 분사식 수소기관의 역화 억제 가능성을 파악하고자 밸브 오버랩 기간의 변화에 따른 제반 기관성능과 역화가 발생되는 역화한계 당량비를 실험적으로 해석하였다. 실험에는 기계식 연속 가변밸브 타이밍 시스템이 부착된 연구용 수소기관을 사용하였다. 밸브 오버랩기간은 배기밸브 개폐시기를 고정하고 흡기밸브 캠의 위상각을 조절하여 변화시켰다. 해석결과 밸브 오버랩 기간의 감소에 따른 제반기관성능은 통상의 기관과 유사하지만 역화한계 당량비가 확장되어 초기 단계이지만 수소기관의 역화발생에 밸브오버랩 기간이 관여하는 것이 보였다. 기관 회전수 1600 rpm, WOT의 실험 조건에서 밸브 오버랩 기간을 $20^{\circ}CA$에서 $0^{\circ}CA$로 감소시킨 경우 역화한계당량비는 약 45% 정도 확장되고 정미 토크는 16% 감소했다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.11-18
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• 2002

Residual gas fraction in an engine cylinder affects engine performance, efficiency and emission characteristics. With high residual gas fractions, a flame speed and maximum combustion temperature are decreased and these are deeply related with combustion stability especially at idle and NOx emission at relatively high engine load. In this work, the residual gas fraction was calculated by an engine simulation code, which was validated by the experimental data (cylinder pressure and emissions) obtained from 4-cyliner spark ignition engine. A comparison between experimental and computational calculation results was made. The residual gas is generated mostly at low engine speed by the larger pressure difference between the intake and exhaust port. As the valve overlap duration was increased, the amount of residual gas in the cylinder, the amount of HC emission in the exhaust gas and the variation of power output increased.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.21-27
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• 2015

현행 배기가스규제인 유로6을 대응하기 위해선 질소산화물과 메탄의 배출량을 크게 저감시켜야 하는 실정이다. 본 연구에서는 부분부하운전조건에서 밸브오버랩 감소가 수소-천연가스엔진의 연소 및 배기특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 각 연료와 기존캠 및 밸브오버랩이 감소된 변경캠에 대하여 연소 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 변경캠을 사용하였을 때 열효율이 감소하고 연료유량이 증가하였다. 열효율 감소로 인하여 메탄과 이산화탄소의 배출량은 증가하였다. 희박한 운전조건에서 질소산화물 배출량은 기존캠 대비 감소하였다. 동일한 연료 및 운전조건에서는 효율과 배기특성에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.374-381
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• 2007

In order to verify the feasibility of expansion of back-fire limit equivalence ratio in the hydrogen-fueled engine with external mixture, the characteristics of performance and combustion are experimentally analyzed with change of intake/exhaust valve timings under the fixed valve overlap period of $0^{\circ}$ CA(non-valve overlap period). These characteristics are also tested for the change of exhaust valve closing timing while intake valve opening timing is fixed to clear the main cause of back-fire occurrence. As the results, the less valve overlap period center is retarded, the more back-fire limit equivalence ratio increases and back-fire does not occurred after TDC. In addition, it was shown that the control of back-fire is dependent on intake valve opening timing than valve overlap period.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.27-34
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• 1997

The effects of the intake and exhaust valve timing to improve the engine performance in a spark ignition 3-cylinder LPG engine with a closed loop fuel supply system were studied. The engine torque and power have been measured using the 75kW EC-dynamometer while adjusting the optimal fuel consumption ratio with a solen- oid driver. As the results from this experiment, when intake valve opening is $12^{\circ}$ BTDC, intake valve closing is $36^{\circ}$ ABDC, exhaust valve opening is $12^{\circ}$ ATDC, and exhaust valve closing is $36^{\circ}$ BBDC respectively, the best torque characteristics in low and high speeds for a gives engine were obtained. And also we could find that the torque characteristics in low speeds were affected by the timing of exhaust valve open. An increased valve overlap by the EVC delay was ineffectual to the torque characte- ristics improvement in high speeds.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.953-960
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• 2019

밀러 사이클은 흡입밸브 닫힘 시기 조정을 통해 압축비를 줄임으로써 NOx의 저감과 연료소비율 개선이 동시에 가능하다는 점(밀러 효과)에서 디젤엔진에 매우 활발하게 채택되어지고 있다. 밀러 사이클은 흡입 밸브를 BDC 이전에 닫는 Early 밀러 방식과 BDC 이후에 닫는 Late 밀러 방식으로 나눌 수 있다. 저속에서는 체적효율의 증가를 꾀할 수 있는 Late Miller가 유리한 반면, 중속, 고속에서는 IVC 이후 BDC 까지의 피스톤 하강 과정의 흡기의 팽창에 따른 내부 온도 감소 효과 높은 Early 밀러가 유리하다. 따라서 Early 밀러와 Late 밀러의 효과를 고려하여 운전 조건에 적합한 밀러 구현 방법을 채택할 필요가 있다. 본 연구에서는 4행정 엔진을 대상으로 2단 과급 시스템의 적용하고 흡·배기 밸브 오버랩(valve overlap)의 감소를 통해 밀러 효과를 강화하는 과정과 밸브 조정 기구를 통한 밸브 조건의 변화가 밀러 효과에 미치는 영향을 고찰하였다. 결과적으로 2단과급과 밀러사이클, 밸브 오버랩 감소와 흡입밸브 리프트 증가를 통해 연료소 비율과 최고연소온도 감소의 효과를 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.28-36
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• 2001

In this study, a zero-dimensional two zone model is developed to investigate the effects of valve overlap period and valve lift on combustion and gas exchange process in SI engine. The simulation results show that the predicted data has good agreements with experimental ones. The useful information of combustion and gas exchange process such as residual gas fraction, cylinder pressure, mass flow rate and volumetric efficiency can be obtained and the effects of engine variables on combustion processes and performances can be evaluated.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.50-56
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• 2006

Residual gas fraction in a combustion process is very crucial to improve combustion and cyclic variations. Especially, the residual gas fraction is strongly affected by backflow of the residual gas during the valve overlap period in an idle operation. Therefore, it is one of the most interesting that valve timings can affect flow characteristics of gas exchange process, especially during idle operation. This analysis investigates residual gas fraction with respect to valve timing changes which is critical for combustion efficiency and engine performance. Flow characteristics of residual gas by changing intake and exhaust valve timing are calculated by CFD methodology during an idle operation in an SI engine. It is analyzed that retarded EVO and advanced IVO results in the increase of valve overlap period and consequently, residual gas fraction. Futhermore, changes in IVO have stronger effects on variation of residual gas fraction.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.348-355
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• 2007

To grasp a feasibility of back fire control by valve overlap period, back fire limit equivalence ratio was estimated with valve overlap period which has the same supply energy and positive intake pressure as valve overlap period $300^{\circ}\;CA$. As the result, it was shown that the smaller valve overlap period has the higher back fire limit equivalence ratio under valve overlap period $300^{\circ}\;CA$ as well as VOP $0^{\circ}\;CA$. This result means that expansion of back fire equivalence ratio by decreasing valve overlap period was caused by decrease of back flow duration of flame from in-cylinder to intake port than decrease of lower supply energy.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.