• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.474-481
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• 2008

수소 기관에서 역화없이 고성능과 저$NO_x$를 실현시키기 위하여 밸브 타이밍 변화에 따른 흡기관 분사식 수소 기관의 성능을 파악하고 가솔린의 경우와 비교하였다. 그 결과 흡기밸브 타이밍은 역화억제와 성능향상에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 흡기밸브타이밍의 진각은 역화를 억제하며 효율과 출력을 동시에 향상된다. 비록 흡기밸브 타이밍 변화에 의해 NOx는 증가하지만, 희박영역인 출 ${\Phi}=0.5$에서 현저히 감소된다. 또한 열효율은 ${\Phi}=0.5$ 토크는 ${\Phi}=1.0$에서 가장 높게 나타난다. 흡기밸브 타이밍을 $ATDC20^{\circ}$에서 TDC로 변화시켰을 때, ${\Phi}=1.0$에서 토크는 약 28% 증가되고, ${\Phi}=0.5$에서 효율은 약 7%향상된다.

• 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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.735-740
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• 2011

본 연구에서는 직접분사식 CNG기관의 희박한계를 보다 확장하여 고효율 및 저배기 공해를 실현시키고자 실린더 내에 고압의 천연가스를 직접분사함과 동시에 흡입과정 중 흡기관 내에 소량의 저압천연가스를 보조분사하는 경우의 희박한계 확장 및 제반특성에 대해 검토하였다. 그 결과, 흡기보조분사가 없을 경우 희박한계가 ${\lambda}$ = 1.4 까지였으나, 흡기보조분사율이 5~15% 정도에서는 희박한계가 ${\lambda}$ = 1.5 까지 확장되었다. 이는 흡기보조분사에 따른 혼합기의 혼합율 향상에 기인한 것으로 해석하였다. 연소기간은 줄어들었지만, 흡기보조분사의 효과는 주연소기간에서 조기연소기간보다 강하게 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3311-3316
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• 2007

To analyze the influence of valve overlap period on a backfire occurrence, the single cylinder research engine with MCVVT(Mechanical Continuous Variable Valve Timing) system is developed and backfire limit equivalence ratio defined as fuel-air ratio equivalence ratio at which backfire occurs is examined according to various valve overlap period. The MCVVT is the system to control valve overlap period by mechanical device. It is estimated that the lower valve overlap period has the higher backfire limit equivalence ratio though the same energy is supplied. When the valve overlap period is changed from 30$^{circ}$ CA to 0$^{circ}$ CA, backfire limit equivalence ratio is increased 74%, approximately. It means that valve overlap period is concern in backfire occurrence, and may be one of the methods for controlling back fire occurred in a $H_2$ engine.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.255-262
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• 2006

To develop a hydrogen fueled engine with external mixture which uses in high reliability, low cost and low pressure, the single cylinder research engine with MCVVT(Mechanical Continuous Variable Valve Timing) system is developed and its basic characteristics analyzed. The MCVVT developed has high reliability and the valve timing change is possible in wide range continuously. Though the mechanical loss due to MCVVT system is increased a little, back-fire suppression research for valve overlap period is no difficulty. It's also confirmed that the hydrogen-fueled engine has lower torque and is possible high lean burn. As fuel-air equivalence ratio is high, as thermal efficiency is remarkable increasing.

• 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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.136-141
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• 2013

In order to achieve simultaneously the ultra-low NOx, the high power and the high efficiency in a hydrogen-fueled engine with SI and the external mixture, the effects of low temperature combustion, performance and exhaust are compared and analyzed by the application of the lean boosting. As the results, the decrease rate of the high temperature in the hydrogen is less decreased than the other fuels by high constant-volume specific heat. However, when the conditions of 1.7bar and ${\Phi}=0.33$ are reached by the lean boosting, the maximum gas temperature of hydrogen is decreased under the temperature of NOx formation and it is possible to stabilize combustion below 2% of COVimep. Also, at that condition, it is feasible to achieve simultaneously NOx-free and the power of gasoline level. Therefore, it is found that the lean boosting is useful in the hydrogen-fueled engine.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.464-470
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• 2009

In order to analysis the possibility of high expansion and performance without backfire in a hydrogenfueled engine using external mixture injection, combustion characteristics and performance enhancement were analyzed in terms of retarding valve timing and increasing the boosting pressure. As the results, it was found that thermal efficiency increased by retarding intake valve timing with the same level of supplied energy is over 6.6% by the effect of high expansion including effect of combustion enhancement due to supercharging. It was also shown that the achievement of high power (equal to that of a gasoline engine), low brake specific fuel consumption and low emission (NOx of less than 16 ppm) without backfire in a hydrogen-fueled engine is possible around a boosting pressure of 1.5 bar, intake valve opening time of TDC and $\Phi$=0.35 in fuel-air equivalence ratio.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권6호
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• pp.628-636
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• 2005

In this paper. the effects of a WI(Water Injection) in the intake pipe for a 4-cylinder Dl(Direct Injection) diesel engine are investigated experimentally, The WI system was controlled by the duty cycle from the intake manifold's temperature and MAF(Manifold Air Flow) First. effect of EGR on NOx reduction was investigated. Then WI system was applied to reduce NOx As the results. we can make the NOx map and visualize the NOx results by variation of engine speed and engine load It was known that effect of WI system on NOx reduction without the EGR was better than the with EGR base engine except of low load and speed condition.

• 오토저널
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• 제9권3호
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• pp.16-22
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• 1987

직접분사식 디젤기관의 성능과 배기가스 문제에 여향을 주는 실린더 내에서의 연소형태는 크게 연료분사계와 흡입공기 유동계 두 가지에 의해 결정된다. 즉 분사율, 부사시기, 분무형태와 같은 분사계의 특성과 공기선회, 스퀴시(squish), 난류와 같은 공기 유동 특성에 의하여 연소형태가 결 정된다. 이러한 복잡한 연소형테를 기관 특성에 맞게 조정한다는 것은 대단히 어려운 문제인데 이것은 연료화 공기의 혼합이 연소실형상과 흡기계의 형상에 큰 영향을 받으며 연료가 액체 상 태로 연소실내로 들어와 분무과정을 통하여 증발이 되어야만 연소가 가능하기 때문이다. 특히 흡입공기 유동계에 있어서 현재의 직접 분사식 대젤기관의 흡입구 형상은 흡입공기의 운동에너 지에 모멘트를 가하여 연소실내에서 공기의 선희(swirl)를 발생시켜 줌으로써 연료와 공기의 혼 합기를 형성시키는 Helical type이 많이 이용되고 있다. 그러나 기관 성능과 배기가스 특히 NOx는 상반관계를 이루기 때문에 연소실내로 들어오는 흡입공기의 선희강도(swirl ratio)를 너무 강하게만 한다고 하여 좋은 결과를 얻을 수는 없다. 따라서 설계하고자 하는 각 기관에 있어서 요구되는 성능과 배기가스 문제를 만족하는 흡입공기의 선희강도가 얻어질 수 있도록 흡입구 형상을 설계한다는 것은 많은 연구와 경험이 요구되고 있다. 본 자료에서는 직접분사식 디젤기 관에 있어서 흡입공기의 최적 선희강도에 대한 설정방법과 흡입구 형상 설계를 위한 설계 이론 및 정상류 Rig test상에서의 흡입공기 선희강도의 평가방법을 소개하고자 한다.