• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.51-61
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• 1994

기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 연료공기의 혼합기량에 따라서 크게 달라진다. 이것은 기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 흡기 용량에 따라서 변화하기 때문이다. 고출력을 얻기 위하여는 동일한 조건의 경우 흡기량을 증가시켜 기관 실린더 내에서 많은 연소 열에너지를 생성하는 것이 필요하다. 이러한 관점에서 기관의 체적 효율(volumetric efficiency)을 증가시킬 목적으로 여러가지 흡기 계통의 개서을 도모하고 있으나 흡기 용량을 증가시키는 방법의 하나는 과급기(supercharger)를 이용하는 과급 방식이다. 이와같은 과급방식은 기관의 출력성능의 향상을 가져오지만 기관 내부의 노크(knock), 연소 압력 및 열부하의 증가, 연비 문제등에 관한 여러가지 문제점이 제기되고 있다. 여기서는 과급에 적용되는 과급기의 종류와 과급 성능 특성 등에 대하여 살펴보고 과급기관의 성능에 대하여 다루기로 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1674-1682
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• 1991

본 연구에서는 4기통 고속 가솔린 기관의 흡기관 내 유체유동이 체적효율에 미치는 동적효과를 고려하여, 흡기관에 임피던스를 이용한 음향학적 방법을 이용해서 흡기관 최적설계를 해석하고, 기관실험을 통해 그 신뢰성을 확인하고자 한다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.19 no.6
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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.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.18 no.1
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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.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.22 no.5
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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.

• Journal of Power System Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.18-25
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• 2007

제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 6공 연료분사기의 연료분무특성을 관찰하였다. 실험에 사용한 직접분사식 가솔린 기관은 2개의 흡입밸브와 2개의 배기밸브를 갖는 텀블형 Spray Guided 연소실과 Quartz로 제작된 실린더 라이너와 실린더 헤드 창으로 구성되어 있다. 선회유동을 유도하기 위하여 흡입매니폴드에 선회유동 제어밸브를 부착하였다. 2차원 Mie 스캐터링 기법을 이용하여 연료분사시기, 연료분사압력과 실린더 내 유동 및 냉각수 온도가 연료분무에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험결과로는 흡기과정동안 흡기 선회유동은 분사된 연료의 공간적 분포에 크게 작용하였고, 압축과정동안에는 텀블 및 선회유동의 영향이 흡기과정에 비해 크지 않음을 확인하였다. 또한 성층연소를 위해서 압축과정에서 연료를 분사하는 경우 고압의 연료분사압은 분무도달거리의 성장을 촉진시키나 상승하는 피스톤과 이로 인한 실린더 압력의 상승으로 분무도달거리의 성장이 억제됨을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.207-209
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• 2000

GDI(Gasoline Direct Injection) 기관은 전체적으로 희박한 영역에서 작동되기 때문에 저연비, 고출력화 및 배기유해가스 저감에 매우 유리하다. GDI 기관에 있어서 희박연소를 실현하고자 한 연구는 공기유동 강화방식, 연소실 형상의 최적화, 부실식 연소, 분사된 연료의 미립화, 흡기포트의 형상 변화, 운전조건 변화에 따른 분사전략의 변화 등 그 방식도 다양하며,$^{<1-5>}$ 최근엔 이러한 각 방식들의 장점들을 적절히 활용하고 이에 따라 각기 고유한 모델을 채택하여 접근하려는 시도를 하고 있다$^{<6>}$ . (중략)

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.1163-1165
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• 2010

가솔린 기관의 체적 효율은 흡기 장치의 효율의 척도로 표현된다. 현재 체적효율은 4행정 가솔린 엔진의 흡기장치의 특성과 공연비 제어를 위한 중요한 파라미터로 사용되고 있다. 체적 효율은 이론적으로 실린더로 흡입 가능한 양에 대한 실제로 실린더로 흡인한 공기량의 비율이다. 체적효율은 엔진회전 속도와 흡기다기관 부압에 따라 결정되는 종속변수이다. 체적 효율은 정상상태와 과도상태와 같은 엔진의 모든 운전조건을 시험하는데 한계와 제약이 매우 크다. 이 논문에서는 선형 알고리즘을 사용하여 체적 효율의 파라미터를 규명하여 선형 다항식 모델을 개발한다. 그리고 실험으로 구한 체적효율 데이터와 다항식 모델을 비교하고 객관적인 타당성을 평가 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.1
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• pp.179-188
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• 1990

The characteristic of volumetric efficiency considering gas exchange process in a reciprocating engine is presented in this paper. The characteristic method is used for solving gas exchange problems of engine system in theoretical studies. The validity of the simulation is investigated by a comparison with the results obtained by the experiment which have been performed on the practical 4-cycle, 4-cylinder gasoline engine. The relationship between the volumetric efficiency and the intake pressure variation according to configuration of intake pipe, position of branch point, valve timing, compression ratio is clarified through simulation and experiment. The results predicted by the simulation are found to be in approximate agreement with those obtained by the experiment.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.22 no.6
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• pp.836-843
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• 1998

In this paper effects of resonator within intake manifold system on volumetric efficiency were investigated n the 4-cylinder and 4 stroke Diesel Engines. The effects of resonator system were analyzed on resonant speed and on volumetric efficiency for a complicated intake system with resonator was confirmed. And the optimum design method of the resonant system which had the overall high and flat characteristic of volumetric efficiecncy was proposed.