Combustion oriented noise is a part of engine noise, which is mainly determined by the in-cylinder pressure profile and the structure attenuation of an engine. A numerical model for predicting the in-cylinder pressure profile and the resultant combustion noise developed by the use of a commercial code. The model is experimentally validated and updated based on the performance as well as the noise by considering the fuel injection timing, the fuel injection rate, Cetane number, intake temperature, and compression ratio. For providing a design guide of a fuel injector for a low combustion noise engine model, the optimal parameters of injection pressure profile, injection rate profile, and injection timing are determined, which gives the 5 dBA noise reduction.
In this study, in order to investigate the influence of cam profile on the injection rate, the characteristics of injection in PLN (pump - line - nozzle) diesel injection system were simulated. Six types of the profile of fuel cam were used for simulation. The maximum injection pressure and maximum injection rate of initial and end phase were analyzed to demonstrate the characteristics of injection. The mathematical model of the injection system and the computation results were verified by experimental results. Simulation results showed that the maximum injection pressure, maximum injection rate, injection quantity and pressure drop in the end phase were proportional to the velocity of fuel cam during the effective stroke.
Engine Noise is composed of the mechanical and combustion noise. The contribution of combustion noise is generally bigger than the contribution of the mechanical noise at idle condition in DI diesel engine. That noise usually makes a roughness problem at the fundamental engine order. It is difficult to remove the modulation frequency so we have to directly reduce the combustion noise. The key effect of combustion noise reducing solution is the modification of the combustion pressure profile. It is accomplished by the multiple injection method and we solved the 400Hz combustion noise and improved the sound quality at idle condition in DI diesel engine.
In injection molding, the quality of an injection molded product varies greatly depending on the molding conditions. Many researche studies have been conducted on the quality analysis of molded parts according to the molding conditions such as injection pressure, injection temperature, and packing pressure. However, there have not been many studies on the V/P switchover timing. It is known that when a large pressure is applied to a cavity in the packing phase, the cavity pressure is most affected by the packing pressure. In addition, depending on the position (timing) of the packing pressure, it can have a direct influence on quality based on the shrinkage and dimensions of the molded parts. In this study, the change in pressure profile in the cavity according to the V/P switchover position is confirmed. A CAE analysis program (Moldflow) was used to simulate and analyze two models using the PC and PBT materials. In order to compare these results with the actual injection molding results, injection molding was performed for each V/P switchover position, and the correlation between simulation and experiment, especially for the shrinkage of molded parts, was evaluated.
This study is to develop the diesel engine which has 6 cylinder natural aspiration direct injection type of 7.4$\ell$ with high performance, low emissions and low fuel consumption Finally the developed engine meets Korean `98 exhaust emission regulation for the city bus of heavy duty diesel engine by optimizing the various combustion parameters affecting performance and exhaust emissions. Combustion parameters are the swirl ratio of intake ports, the profile of injection pump`s cam affecting injection pressure, the design features of piston bowl of injection pump`s cam affecting injection pressure, the design features of piston bowl of combustion chamber and injector`s hole size. Through experimental analysis, various combustion parameters are optimized and the results are as follows; the swirl ratio is 2.20, the profile of injection pump`s cam is concave and re-entrant ratio, inner diameter of piston bowl and hole diameter of injector is 0.88,$\psi$64.0mm and $\psi$0.25mm respectively.
In this research, effects of profile changes of stem section of the plunger on the lubrication characteristics of a fuel injection pump (FIP) were evaluated by hydrodynamic lubrication analysis. The clearance between plunger and barrel was divided into two regions, head and stem. The head was not involved in preventing a decrease of fuel oil pressure. So, research efforts were focused on both edges of the plunger’s stem. The two -dimensional Reynolds equation was used to evaluate lubrication characteristics with variations in viscosity, clearance and profile for a laminar, incompressible, unsteady-state flow. Moreover, the equilibrium equation of moment and forces in the vertical and horizontal directions were used to determine the motion of the plunger. The equations were discretized using the finite difference method. Lubrication characteristics of the FIP were investigated by comparing the dimensionless minimum film thickness, or film parameter, which is the ratio of minimum film thickness to surface roughness. Through numerical analyses, we showed that the profile of the lower edge of the stem had no effect on lubrication characteristics, but the profile of the upper edge had a significant influence on lubrication characteristics. In addition, changes in the profile were more effective in improving lubrication characteristics under low viscosity conditions.
The influence of thermodynamic transition associated with transcritical nitrogen injection upon the flow structure was investigated to explore numerical simulation of the injectant dynamics of oxygen/hydrogen coaxial jet in liquid rocket engines. Single and coaxial nitrogen jets were treated by comparing the transcritical and perfect-gaseous conditions, wherein the numerical model was accommodative to the real-fluid thermodynamics and transport properties at supercritical pressures. The model was in the first place validated by comparing the results of transcritical nitrogen injection between calculations and available experiments. For a single jet under the transcritical condition, the nitrogen kept a relatively high density up to its pseudo-critical temperature inside the mixing layer, since it remains less expanding until heated up to its pseudo-critical temperature. Numerical analysis revealed that cryogenic jets exhibit strong dependence of specific enthalpy profile upon the associated density profile that are both dominated by turbulent thermal diffusion. In the numerical model, therefore, exact evaluation of turbulent heat fluxes becomes very important for simulating turbulent cryogenic jets under supercritical pressures. Concerning the coaxial jets due to transcritical/gaseous nitrogen injections, the density profile inside the mixing layer was again affected by the thermodynamic transition of nitrogen. However, hydrodynamic instability modes of the inner jet did not show significant differences by this thermodynamic transition, so that further study is needed for the mixing process downstream of the near injection position.
디젤엔진은 저온 상태의 냉시동 조건에서 디젤 미립화 특성 악화로 인한 시동성 및 유해배출가스 생성의 문제를 안고 있다. 본 연구에서는 냉시동 시의 연소개선을 위한 방안으로 다단분사 전략 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 냉시동성 개선을 위해 방안으로 다단분사 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 정적 연소 챔버 내에 설치한 압력센서를 이용하여 취득한 연소압 및 열방출율, 직접 화염 가시화기법을 적용한 화염강도를 이용하여 연소현상을 분석하고자 하였다. 시험 결과 단일 분사 대비하여 다단 분사 적용 시, 주분사에 의한 최대 연소압력 및 열방출 상승률이 증가하며, 주분사에 의한 화염 감지 기간이 단축됨을 확인하였다. 파일럿 분사량 변경을 통해 분사량 증대 시 파일럿 연소에 의한 열방출 향상에 기인한 주분사에 의한 연소가 개선됨을 확인하였다. 또한 분사압력 증대 시 연료 미립화 개선으로 인한 연소개선을 화염 강도 증대를 통해 확인할 수 있었다. 다만 분사량 및 분사압 증대는 벽면적심현상으로 인한 HC, CO의 배출 수준 악화를 초래할 수 있으므로, 실제 엔진 개발 시 이에 대한 정밀한 선정이 필요할 것으로 판단된다.
Injected fuel pressure waves of a common rail injector with various current profiles supplied to the injecor were measured using Bosch method. In order to drive the common rail injector, the current in the solenoid should be controlled using what is known as a peak and hold pattern, which consists of a high current level with a short time duration (peak) in the first step and a low current level with a long time duration (hold) in the subsequent step. The current profile can be shaped by swithcing an injector driving power source with the peak and hold waves. The capture, compare and PWM (CCP) pin in the microprocessor was used to generate the combined peak and hold waves. The PWM square wave generated from the CCP pin has a duty ratio of 100% for the peak current and 10% or 30% for the hold pattern. Five patterns of the current profile were generated by combining the peak and hold wave. The common rail pressure is controlled at 75, 100, and 130 MPa. As the fuel rail pressure increases, the variations of the measured fuel injection pressure wave according to the current profiles decrease.
The hydrostatic slipper bearing is generally used in high pressure axial piston pumps to support the load generated from two surfaces which are sliding relatively at low speed. The object of the bearing is to remove the possibility of direct contact by maintenance of an adequate oil film thickness between two metal surfaces. Because the bearing performance is influenced by the bearing deformation, it is highly dependent on the injection pressure, the bearing surface profile and so on. In this study, the deformation characteristics of a hydrostatic slipper bearing is investigated according to the injection pressure by the finite element analysis. In the analysis, the special boundary condition to take the fluid-structure interaction (FSI) into account is used on the interactive surface. The results, such as bearing deformation, stress and lifting force, obtained from the fully coupled analysis are compared with those from the single step sequential method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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