An experimental studies of conventional gasoline fuel pump were carried out to obtain fundamental data fur liquid phase LPG injection(LPLi) system. A regenerative type and a roller-vane type of pumps were investigated in various operational condition. The experiments were performed to obtain flow rate of LPG fuel as a function of pressure differences and temperatures. The regenerative pump had too low flow rate at some experimental conditions to use this pump system for LPLi fuel supply system. On the other hand, the roller-vane type pump can be applied to the system only if its check valve is modified. Cavitation might occur in this system which can result in system noise, flow rate variation, and pump durability problem. To solve these problems the system is needed to increase $NPSH_{re}$(required net positive suction head).
An LPG engine (KL6i) for heavy duty vehicle has been developed using liquid phase LPG injection (LPLi) system, which has regarded as one of next generation LPG fuel supply systems. For the KL6i engine, lean burn technology was introduced to minimize the thermal loading and NOx emissions due to an increase of the engine power. In this work, injection timing and piston bowl shape were investigated for the stabilization of lean burn characteristics. Experimental results reveals that fuel stratification induced by these parameters is most effective strategy to extend lean combustion limit in the LPLi system.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.11
no.1
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pp.87-94
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2003
Recently, LPLi(Liquied-Phase LPG injection) system is studied for the new stringent emission regulations. But , there are some problems to be solved such as injector tip icing and fuel leakage for LPLi system development. In this paper, the icing problem near injector tip which leads to difficulty of accurate A/F control was studied and reported. Icing of injector tip and port wall was observed at all the cases in this study regardless of injection duration and angle, air humidity change. The spray angle of LPLi was observed approximately two times wider than that of Gasoline injection. This makes the LPLi spray collide with intake port around injector tip. Temperature of the wetted area was decreased and icing of water vapor contained in intake air because of evaporation of the fuel film. The ice of the injector tip and port wall is also affected by the materials related to heat transfer.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2005.06a
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pp.1103-1106
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2005
The research and development for LPLI system to replace the conventional LPG fuel supply system has been processed with a view to enhancing the environmental status and the efficiency for LPG cars. Part of the small sized cars are under commercialization with the LPLI application already. And yet, most of the technologies are relied upon the advanced countries and as part of the application for large scaled engines, many researches are on the increase. This study shows the technology development to make use of LPLI system for those large engines and reviews the controllers, which were manipulated through experiments for their work, reliability and possibility for commercialization.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.31
no.1
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pp.26-33
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2007
The intake swirl motion, as one of dominant effects for an engine combustion. is very effective for turbulence enhancement during the compression process in the cylinder of 2-valve engine. Because the combustion flame speed is determined by the turbulence that is mainly generated from the mean flow of the charge air motion in intake port system. This paper describes the experimental results of swirl flow and combustion characteristics by using the oil spot method and back-scattering Laser Doppler velocimeter (LDV) in 2-valve single cylinder transparent LPG engine using the liquid phase LPG injection. For this. various intake port configurations were developed by using the flow box system and swirl ratios for different intake port configurations were determined by impulse swirl meter in a steady flow rig test. And the effects of intake swirl ratio on combustion characteristics in an LPG engine were analyzed with some analysis parameters that is swirl ratio. mean flow coefficient, swirl mean velocity fuel conversion efficiency. combustion duration and cyclic variations of indicated mean effective pressure(IMEP). As these research results, we found that the intake port configuration with swirl ratio of 2.0 that has a reasonable lean combustion stability is very suitable to an $11{\ell}$ heavy-duty LPG engine with liquid phase fuel injection system. It also has a better mean flow coefficient of 0.34 to develope a stable flame kernel and to produce high performance. This research expects to clarify major factor that effects on the design of intake port efficiently with the optimized swirl ratio for the heavy duty LPG engine.
The liquid phase LPG injection (LPLi) system (the 3rd generation technology) has been considered as one of the more promising fuel supply systems for LPG vehicles. To investigate the characteristics of LPG residue in LPLi system, various rubbers were reacted with LPG fuels. The results showed that the residue of a cover rubber in a fuel pump after test increased 10 times higher than that before test. Furthermore, the amount of sulfur, nitrogen species which are considered as main sources in deposit formation in the LPLi fuel injector were also found to be higher than that in original LPG fuel. And these residues made the core parts of LPLi injector such as a neddle and a nozzle, partially worn, which eventually causes a leakage in LPLi injectors.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.10
no.4
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pp.23-32
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2002
Combustion and flame propagation characteristics of the liquid phase LPG injection (LPLI) engine were investigated in a single cylinder optical engine. Lean bum operation is needed to reduce thermal stress of exhaust manifold and engine knock in a heavy duty LPG engine. An LPLI system has advantages on lean operation. Optimized engine design parameters such as swirl, injection timing and piston geometry can improve lean bum performance with LPLI system. In this study, the effects of piston geometry along with injection timing and swirl ratio on flame propagation characteristics were investigated. A series of bottom-view flame images were taken from direct visualization using an W intensified high-speed CCD camera. Concepts of flame area speed, In addition to flame propagation patterns and thermodynamic heat release analysis, was introduced to analyze the flame propagation characteristics. The results show the correlation between the flame propagation characteristics, which is related to engine performance of lean region, and engine design parameters such as swirl ratio, piston geometry and injection timing. Stronger swirl resulted in foster flame propagation under open valve injection. The flame speed was significantly affected by injection timing under open valve injection conditions; supposedly due to the charge stratification. Piston geometry affected flame propagation through squish effects.
The liquid phase LPG injection (LPLI) system (the third generation technology) has been considered as one of the next generation fuel supply systems for LPG vehicles, since it has a very strong potential to accomplish the higher power, higher efficiency, and lower emission characteristics than the mixer type(the second generation technology) fuel supply system However. when a liquid LPG fuel is injected into the inlet duct of an engine, a large quantity of heat is extracted due to evaporation of fuel. This leads to freezing of the moisture in the air around the outlet of a nozzle, which is called icing phenomenon. It may cause damage to the outlet nozzle of an injector or inlet valve seat. In this work, the experimental investigation of the icing phenomenon was carried out The results showed that the icing phenomenon and process were mainly affected by humidity of inlet air instead of air temperature in the inlet duel. Also, it was observed that the total ice formed around the nozzle weighs at about $150mg{\sim}260mg$ after injection for ten minutes. And some fuel species were found in the ice attached at the front side of a nozzle, while frozen ice attached at the back of a nozzle was mostly' consisted of moisture of inlet air. Therefore, some frozen ice deposit. detached from front nozzle of an injector, may cause a problem of unfavorable air fuel ratio control in the small LPLI engine.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.11
no.4
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pp.7-14
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2003
Recently, LPG has been considered as more environmental friendly fuel than liquid fuels for vehicles. However because LPLi engine has the strong point that not only increases the volumetric efficiency and cold startability, but also decreases unburned hydrocarbon exhaust emission in warm-up condition, much attention has moved to development of the Liquid Phase LPG injection (LPLi) system from the mixer type LPG engine. To reduce exhaust NOx, this study investigated the effect of EGR with LPLi engine and determined optimized EGR feeding position and distribution. In addition, engine stability, performance, and exhaust emission level were evaluated.
In recent years, the needs for more fuel-efficient and lower-emission vehicles have driven to use the alternative fuel of LPG(Liquefied Petroleum Gas) which is able to meet the more stringent legislations without many modifications to current engine. LPLi (Liquid Phase LPG Injection) system (the 3rd generation LPG injection system) is the core technology to produce power equivalent to a gasoline engine with less emissions. The LPG fuel pump can supply the compressed LP gas in the liquid phase to engine. The fuel filter is attached in the fuel pump to eliminate the remnants in the liquid phased LP gas and the performance of blowoff flow for a pump can be varied with various filters. In this study, experiments were conducted to investigate the performance and efficiency of the impeller type LPG fuel pump under various filter types of microfiber, double mesh and external filter. And blowoff flow for a LPG fuel pump was measured according to the temperature of the fuel.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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