• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.607-614
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• 2013

오늘날 전 세계의 자동차 회사들은 연비를 향상시키고 배기가스를 저감시키기 위해 다양한 기술을 개발하고 있다. 그 중 직접분사식 초희박 연소기술은 연료제어의 정확도를 향상시켜 연소 효율을 극대화하고 초희박 연소를 통해 연비를 향상 시킬 수 있는 차세대 기술로 평가받고 있다. 따라서 기존 가스엔진에 초희박 직접분사 기술을 적용한 초희박 LPG 직접분사 엔진을 개발하기 위해 $2{\ell}$ 급 MPI 엔진을 베이스 엔진으로 실린더 헤드를 재설계하였다. 재설계된 헤드는 초희박 연소를 구현하기 위해 인젝터와 점화플러그가 헤드 중앙에 장착되는 분무유도방식 연소시스템을 적용하였다. 연료 분사 압력별 연료 분사 시기와 점화 시기의 변경을 통해 연료 소비율과 연소 안정성을 측정하였으며 이를 통해 최적연료 분사시기와 점화시기를 선정하였다.

• 한국안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.158-161
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• 2005

액화석유가스 용기용 과류차단 밸브의 개발에 관한 연구이다. 이 밸브는 베르누이 방정식과 뉴턴의 법칙을 응용하여 개발하였다. 이것은 기존의 밸브 하단에 모듈을 삽입함으로써 과류가 발생하면 모듈이 상승하여 모듈상단의 헤드에 부착된 차단변이 가스의 통로를 폐쇄함으로써 작동된다. 최근 가스 사용이 증가됨으로써 이에 따라 가스사고가 많이 발생되고 있다. 따라서 한국에서는 과류밸브의 사용을 의무화하고 있지만 아직 개발되지 않고 있다. 본 연구는 LP가스 용기용 밸브의 과류 발생시 자동 차단되는 밸브이다. 본 밸브가 채택된다면 많은 가스 사고로부터 벗어 날 수 있을 것이다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.77-84
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• 2002

For the purpose of obtaining a fundamental data which is needed to develope the port injection type charged LPLi engine system, we manufactured intake port injection system of liquid charging LPG and modified heavy duty single cylinder LPLi engine from heavy duty diesel engine. Engine output and emission characteristics were analyzed under variable air/fuel ratio and charging pressure. Since LPG is consisted of propane and butane, we investigated combustion characteristics using this two kinds of fuel. From the result of charging engine performance test, engine torque increase about 30% ∼ 40% with 0.3bar charging pressure. In low speed condition, as charging pressure increase, combustion stability improve ill lean bum condition, but, in high speed condition, combustion stability make worse in lean bum condition. We know that engine output decreased rapidly from the condition of air excess ratio 1.3. In addition, we measured emission characteristics under the lean bum and charging condition. From this experiment, we found that CO emission is out of the question in the range from stiochiometric to lean burn and charging condition, but charging pressure has influence on HC emission.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권4호
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• pp.437-444
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• 2007

This paper experimentally investigates the effects of oxygen-enriched air (OEA) on the running behaviors of an LPG SI engine during both start/warm-up (SW) and hot idling (HI) stages. The experiments were performed on an air-cooled, single-cylinder, 4-stroke, LPG SI engine with an electronic fuel injection system and an electrically-heated oxygen sensor. OEA containing 23% and 25% oxygen (by volume) was supplied for the experiments. The throttle position was fixed at that of idle condition. A fueling strategy was used as following: the fuel injection pulse width (FIPW) in the first cycle of injection was set 5.05 ms, and 2.6 ms in the subsequent cycles till the achieving of closed-loop control. In closed-loop mode, the FIPW was adjusted by the ECU in terms of the oxygen sensor feedback. Instantaneous engine speed, cylinder pressure, engine-out time-resolved HC, CO and NOx emissions and excess air coefficient (EAC) were measured and compared to the intake air baseline (ambient air, 21% oxygen). The results show that during SW stage, with the increase in the oxygen concentration in the intake air, the EAC of the mixture is much closer to the stoichiometric one and more oxygen is made available for oxidation, which results in evidently-improved combustion. The ignition in the first firing cycle starts earlier and peak pressure and maximum heat release rate both notably increase. The maximum engine speed is elevated and HC and CO emissions are reduced considerably. The percent reductions in HC emissions are about 48% and 68% in CO emissions about 52% and 78%; with 23% and 25% OEA, respectively, compared to ambient air. During HI stage, with OEA, the fuel amount per cycle increases due to closed-loop control, the engine speed rises, and speed stability is improved. The HC emissions notably decrease: about 60% and 80% with 23% and 25% OEA, respectively, compared to ambient air. The CO emissions remain at the same low level as with ambient air. During both SW and HI stages, intake air oxygen enrichment causes the delay of spark timing and the increased NOx emissions.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.54-59
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• 2022

이 논문은 LPG 자동차 엔진의 타이밍벨트, 캠샤프트포지션센서 및 점화코일에 대한 고장사례에 관련된 연구이다. 첫 번째 사례는, 엔진의 프론트 케이스 브래킷장착을 할 때 12mm 볼트를 조이면서 과대한 토크로 인해, 볼트가 체결부에서 분리되어 크랭크축의 스프로킷에 끼여 타이밍벨트와 스프로킷의 이사이에 벨트 간섭에 의해 벨트가 끊어진 것을 확인하였다. 두 번째 사례는, 실린더 헤드부에 설치되어 있는 캠샤프트 포지션 센서와 캠축 감지부의 간극이 너무 작아 센서의 펄스신호불량에 의한 컴퓨터의 인식불량으로 인해 엔진의 부조화현상이 발생된 것을 확인하였다. 세 번째 사례는, 2번 점화코일의 내부불량으로 인해 점화를 할 때 점화코일에서 불꽃이 누설되어 엔진의 부조화 현상이 발생된 것을 확인하였다. 따라서, 차량관리자는 이러한 현상이 발생되지 않도록 철저한 차량점검을 해야한다.

• 한국가스학회지
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• 제26권6호
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• pp.24-29
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• 2022

이 논문은 LPG 자동차의 캠축베어링 시일의 오일누설, 컴퓨터커넥터 핀 손상에 의한 접촉불량, 베이퍼라이저 배부불량으로 인한 고장사례에 대하여 현상을 분석, 연구한 것이다. 첫 번째 사례는 실린더 헤드를 분해하여 확인한 결과 타이밍 시스템에서 가까운 엔진의 흡기캠축의 베어링과 시일의 조립부 손상으로 인해 이 부위로 엔진오일이 누설되는 것을 확인하였다. 두 번째 사례는 엔진컴퓨터로 공급되는 자동차의 시동을 제어하는 전원선의 커넥터 핀이 손상되어, 전원이 공급되지 않아 시동이 꺼진 것을 확인하였다. 세 번째 사례는 베이퍼라이저 내부에 이물질의 퇴적으로 인해 가스의 흐름이 원활하지 못하여 엔진의 부조화현상이 발생되었다. 결국, 베이퍼라이저에서 믹서로 적은 양의 가스를 공급하게 되고, 믹서의 스로틀 열림량을 제어하는 컴퓨터는 그 열림량만큼 공기를 공급하게 됨으로써 연소실에서 혼합기는 희박한 상태가 되어 엔진의 적정출력을 내지 못하는 것을 확인하였다. 따라서, 자동차가 최적의 운전조건이 될 수 있도록 자동차관련 시스템의 관리를 철저하게 해야한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.44-59
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• 2020

이 논문에서는 2층 건물 지하층의 다방에서 가스냄새가 난다고 119신고가 되어 소방대원들이 출동하여 옥상에 있는 LPG 가스통들의 밸브를 직접 잠그고 지하층 다방의 중간밸브의 잠금 상태를 확인하고 현장에 도착한 가스공급 및 설치 업자에게 안전조치를 취하도록 요구하고 철수한 후 7분 만에 가스폭발사고가 발생하여 2명이 사망하고 21명이 부상을 입은 사례를 분석하고 있다. 법원은 가스폭발사고의 원인이 규명되지 아니하였으므로 가스공급 및 설치 업자와 한국가스안전공사에 배상 책임을 물을 수 없고 안전조치를 하지 않고 철수한 소방기관에게만 배상책임이 있다고 판결하였다. 그러므로 가스가 누설된다고 119신고가 되는 경우에 출동한 소방대는 가스 밸브를 잠그고 사람들을 대피시키거나 접근하지 못하게 하고 환기를 시키는 등 안전조치를 하고 화재나 폭발가능성이 없음을 확인한 후 철수해야 한다.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.48-53
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• 2012

이 논문의 목적은 LPG 자동차의 액상 분사시스템에 관련된 고장사례를 연구하는 것이다. LPi 분사시스템인 인젝터를 점검한 결과, 인젝터에 카본이 누적되어 운전 중에 간헐적으로 연료를 분사하는 인젝터의 미세한 홀을 막아 연비를 5% 정도 떨어뜨리는 것으로 확인되었다. 엔진의 공회전을 조절하는 시스템인 공회전 조절장치 부품과 엔진에 공기를 공급하는 시스템인 스로틀 보디에 카본이 퇴적되어 공기의 흐름을 간섭함으로써 연비가 7% 악화된 것을 확인되었다. 엔진의 흡기 매니폴드 개스킷의 일부가 찢어져, 실린더 헤드와 실린더 블록의 밀착성이 약화되어 흡기행정에서 외부의 공기가 이 틈새로 간헐적으로 유입되면서 증가된 공기량만큼 연료량의 증가를 가져와 엔진의 회전수가 증가하여 부조화 현상이 발생되어 정상적인 상태보다 연비가 3% 정도 악화된 것으로 확인되었다. 이러한 고장사례는 운전중에 엔진의 출력 성능을 떨어뜨리고, 자동차의 연비를 악화시키는 요인이 된다. 따라서 품질확보에 철저하게 대처하여 고장현상을 최소화 하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.144-151
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• 2016

This study effect of engine oils on regulated fuel economy and emissions including particulate matter (PM) to provide basic data for management of engine oil in vehicles. Three engine oils (Group III base oil, Group III genuine oil with additive package and synthetic oil with poly alpha olefins (PAOs)) were used in one gasoline, one LPG(liquefied petroleum gas) and two diesel vehicles. In the case of diesel vehicles, one is a diesel vehicle without DPF (diesel particulate filter) other is a diesel vehicle with DPF. In this study, the US EPA emission test cycle FTP-75, representing city driving, was used. HORIBA, PIERBURG, and AVL gas analyzers were used to measure the fuel economy and regulated emissions such as CO, NOx, and THC. The number of PM was measured using a PPS (pegasor particle sensor). And, the shape of PMs was analyzed by SEM (scanning electron microscope). The effects of oil type on fuel economy, exhaust gas, and PM were not significant because engine oil consumption by evaporation and combustion in the cylinder is very tiny. Fuel and vehicle type were dominant factors in fuel economy and emissions. HC emission from gasoline vehicles was higher than that from other vehicles and NOx emission from diesel vehicles was higher than that from other vehicles. The number of PM was not affected by the engine oil, but by the driving pattern and fuel. The shapes of the PM, sampled from each vehicle using any test engine oil, were similar.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권8호
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• pp.2626-2636
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• 1996

A study of soot deposition and reentrainment was carried out both theoretically and experimentally to understand behavior of soot formed by incomplete combustion in a diesel engine. Theoretically, soot deposition on engine cylinder wall and/or piston head was studied with a stagnation point flow approximation. Soot reentrainment occurred upon exhaust gas blowdown was also studied by assuming a long-normal shear velocity distribution. Experimentally, a LPG$O_2/N_2$ flame impinging on a disk, produced by a concentric tubular burner, was chosen as deposition configuration and a shear flow unit with compressed air was installed for the study of reentrainment. For selected flame configuration, soot deposition measurements were conducted and showed that the dominant deposition mechanism was thermophoresis. Distributions of gas temperature and soot number density were estimated by combining data obtained by a B-type thermocouple with a thermophoretic transport theory. Disk temperature distributions were directly measured using a K-type thermocouple. Soot size and morphology were estimated from a TEM photograph. Ratios of soot deposit to reentrained amount were measured for a wide range of shear flow velocities, which showed that the reentrainment model was reasonable.