This research was performed to determine the oil separation characteristics of the specially designed oil filter installed in a PCV cylinder head passage. The oil filter was specially designed with fleece for separating oil mist from blow-by gas. The fleece, made of fiber fabric material, is placed in the oil filter case to absorb oil mist with a small pressure drop during blow-by gas through the filter. To do this, 3-D CFD analysis was simulated for the simplified PCV system with the oil filter using the commercial code, Ansys CFX. Results showed that the oil filter's efficiency with fleece sharply increased as oil droplet size increased.
This research aims to develop parts for advanced fuel/oil filtering re-circulation applicable to this kind of regulation proof engines. These parts can playa role of converting traditional air emission type crankcase into recovery type crankcase so that the engine can deal with environmental regulations, which do not allow minimal amount of toxic gas discharge. For the experiment, test method and specially made testing equipment are prepared. The results showed that oil separation efficiency of the cone type CCV(Crank Case Ventilation) system was higher than one of cylinder type both in bench test and in engine.
소형엔진은 매우 열악한 환경에서 작동하기 때문에 엔진으로 흡입되는 공기를 정화하는 흡기시스템은 매우 중요한 설계인자이다. 크랭크 실로부터 유입되는 블로바이 가스의 오일입자를 포집하기 위하여 장착되는 그리드는 제작과 장착이 어렵고 오일입자의 포집효율이 열악한 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 소형엔진에 적용되는 흡기시스템을 개선하기 위하여 신규 모델을 해석적인 방법으로 개발하였다. 신규로 제안된 모델은 그리드를 삭제하고 블로바이홀의 위치를 변경하였다. 신규 모델의 오일입자 포집효율은 기존 대비 약 5배 향상되었으며, 그리드 삭제로 인하여 소형엔진 흡기시스템 제작 원가의 약 10%를 절감하였다.
Engine oil is an oil used for lubrication of various internal combustion engines. The main function is to reduce wear on moving parts; it also cleans, inhibits corrosion, improves sealing, and cools the engine by carrying heat away from moving parts. In engines, there are parts which move against each other. Otherwise, the friction wastes the useful power by converting the kinetic energy to heat. Those parts were worn away, which could lead to lower efficiency and degradation of the engine. It increases fuel consumption, decreases power output, and can induce the engine failure. This study was conducted to evaluate the relation between engine oil property changes and engine performance for the diesel engine. This test was performed by using 12L, 6 cylinder, heavy duty engines. Low SAPS 10W30 engine oil (two type engine oils) was used. Test procedure and method was in accordance with the modified CEC L-57-T97 (OM441LA) method. In this study, TAN, TBN, KV and metal components, engine power, blowby gas, A_F were presented to evaluate the relation with engine oil property changes and engine performance. TAN, TBN, KV and metal We found that the components were generally increased but engine performance did not change. This results mean that property changes did not affect on engine performance because those were not enough to affect engine performance.
본 논문에서는 1000cc급 엔진의 내구성능 시험을 진행하였다. 총 300시간의 내구 시험이 WOT조건으로 진행되었다. 엔진토크, 출력, 제동연료소비율, 블로바이 가스량, 오일압력 등을 시간에 따라 계측하였다. 실험결과, 고 rpm에서의 성능은 시간에 따라 감소하였으나, 저 rpm에서의 성능은 안정적이었다. Blow-by gas 유량은 평균 흡입 공기량의 0.4%로 우수한 성능을 나타내었다. 엔진의 토크와 연료소모율은 100시간까지는 길들이기 특성을 보였으며, 그 이후에 노화되는 경향을 보였다. 300시간 내구시험 후 엔진을 분해하여 부품의 파손 및 균열 여부를 확인하였다.
Parametric studies based on analysis of lubrication system of a four cylinder gasoline engine are illustrated system in this paper. In development process of engine lubrication system, parts of failure cases are related with oil pull over and oil churning phenomenon. The crankcase & head system pressure by oil churning phenomenon are gradual increased. It cause oil pull over phenomenon at engine breather line and oil over-consumption. In order to improve oil reduction and oil pull over phenomenon are also considered in the developing state. For this study, the characteristics of engine lubrication system are measured at various tilting angle and drain hole sizes. In addition, the oil flow & oil quantity are tested by blow by meter and catch jar. Results are presented to stabilize the oil supply system at sever driving condition. The data from present study are available for the engine lubrication system.
In conventional closed-loop crankcase ventilation systems, the lubrication oil had to be re-circulated to the intake manifold, in the form of oil mist mixed with the blow-by gas. This blow-by gas containing the engine lubricant oil affects on the engine problems and the exhaust emissions. A high-efficient oil separator is required to minimize consumption of engine oil and reduce harmful emissions. In the conventional oil separator of CI engines, it has good oil separation performance even though separator design is simple, due to lots of the blow-by gas. As the emission regulation becomes severe, the oil separator for SI engines is also required. But in SI engines, separator design should be optimized, due to small size of oil particles and little amount of blow-by gas. In this study, oil separation performance classified by diameter of oil mist in cylinder head cover internal model which has three cyclones and two baffle plates for SI engine is calculated with CFD methodology.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권1호
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pp.47-52
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2013
최근 고유가 시대를 경험한 이후 에너지 수급에 대한 불안감이 증대됨과 동시에 지구온난화, 대기오염문제 등과 관련하여 대체에너지의 개발과 고효율 친환경 기술개발에 대한 요구가 강화되고 있다. 특히, IMO(국제해사기구)의 MEPC에서는 부속서 6을 $CO_2$의 규제법으로 하고자 하는 논의가 진행 중이다. 한편, 선박의 에너지효율을 향상시키고자 하는 다양한 기술들은 대부분 주로 새로운 기술의 개발과 신조선에의 적용에만 관심이 집중되고 있다. 그러나 선박기관은 일반적으로 장시간의 운항으로 그 성능은 점점 저하되고 운전조건 또한 변화되기 때문에 운항중인 기존선의 운항조건에 최적화된 기관의 운전관리야말로 친환경 및 고효율화 대책에 실질적이면서 매우 유익한 대책이 될 수 있다. 본 논문은 선박엔진의 성능저하정도를 정량적으로 예측하고자 하는 내용으로 엔진의 성능을 저하시키는 주요 인자들과 급기효율저하, 블로바이 가스증가 및 연료분사상태의 악화로 인한 연소악화 등이 엔진성능에 미치는 영향을 예측, 검토하였다.
A closed type crankcase ventilation system has been adopted to engines to prevent emission of blow-by gas to atmosphere. In the early closed type crankcase ventilation system, blow-by gas which contains engine lubricating oil is re-circulated into the intake system. The blow-by gas containing oil mist leads to increased harmful emissions and engine problems. To reduce loss of the engine oil, a highly-efficient oil separation device is required. Principle of a cyclone oil separator is to utilize centrifugal force in the separator and, therefore, oil separator designs depend on rotational flow which causes the centrifugal force. In this paper, flow characteristics and oil separation performances for cyclone type designs are calculated with CFD methodology. In the CFD model, oil particle was injected on a inlet surface with Rosin-Rammler distribution and uniform distribution. The major design parameters considered in the analysis model are inlet area, cone length and outlet depth of the oil separator. As results, reducing inlet area and increasing cone length increase oil separation performance. Changes in outlet depth could avoid interference between rotational flow and outlet flow in the cyclone oil separator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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