Wiebe의 연소함수에 의한 디이젤기관의 연소와 성능의 해석

이성노,관본등,촌산정,노상순 대한기계학회 1985 대한기계학회논문집 Vol.9 No.3

본 논문에서는 Wibe의 함수를 구성하는 변수를 임의로 바꾸면서 발생속도 및 지압선도의 형상, 그리고 기관운전조건 및 연소함수를 구성하는 제변수가 기관의 제성 능치에 대하여 미치는 영향을 수치실험을 통하여 조사하고, 그 상호관계를 정량적으로 밝혀 보았다.

디젤기관의 대체연료 이용에 관한 연구(III) (에스테르 연료, 연소특성해석)

오영택,정규조,촌산정 한국자동차공학회 1989 오토저널 Vol.11 No.1

제2보 (2)에서는 식물유를 연료로 사용할 경우 문제점인 시동성, 내구성 및 카본생성을 억제하기 위하여 물리적인 방법으로 해결책을 모색하였다. 그러나, 본 연구는 기관자체는 전혀 변형시키지 않고, 점도저감을 위하여 화학적인 방법 즉, 식물유를 알콜과 반응시켜 에스테르변 환을 하여 해결하려는 방법으로, 에스테르화한 연료를 사용하였을 때의 기관성능 및 카본 퇴적 문제를 비교, 시험한 것이다. 또, 기름이 식물유와 같이 지방산으로 이루어져 있다면, 어느 기름도 에스테르 변환이 가능하기 때문에, 생선기름인 정어리기름의 에스테르연료도 사용하여 그 이용 가능성을 확실히 하였다. 또한, 각종 연료의 연소성에 관하여 보다 상세한 검토를 하기 위하여, 이들의 연소율 파형을 2개의 Wiebe의 연소함수의 조합으로 표현함과 동시에 연소율 파형을 구성하는 각 변수를 해석함으로써, 기관성능치와 연소성과의 정량적인 관계에 대해서도 조사한 것이다. The paper shows a solution by giving vegetable oil a chemical treatment, i.e., transesterification of the rapeseed oil without any modification of the diesel engine for reducing carbon deposits, and to evaluate rate of combustion with vegetable oils, their esterified fuel and their blend fuels using a double Wiebe's function approximation in a naturally aspired D.I. diesel engine. Since any oil will be as material for ester, if it is fatty acid, the sardine oil was considered. In the experiment, engine performance, exhaust gas emissions, and combustion characteristics were measured and calculated for a number of fuels: rapeseed oil, palm oil, ester of rapeseed oil, and these fuels blended with ethanol or diesel fuel.

디젤기관의 대체연료 이용에 관한 연구(II) (시동성 및 내구성 문제)

오영택,정규조,촌산정 한국자동차공학회 1988 오토저널 Vol.10 No.6

In a previous report, the properties of vegetable oils as diesel fuel substitutes were investigated and the basic load performance of a diesel engine was examined using vegetable oil. The results show that despite of the long term chain hydrocarbon structure and large droplet size due to high viscosity, vegetable oils have good basic performance and exhaust emissions, however they cause serious problems as carbon deposit buildup, they have poor durability, and also poor thermal efficiency. In this paper, the startability and engine durability with long term operation was tested by physical methods for reducing viscosity when vegetable oil was used as compared against diesel fuel. The results obtained in this investigation may be stated as follows; (1) There is no problem in startability when vegetable oil was used as diesel fuel substitutes as far as fuel temperature is higher than 30.deg. C (2) The carbon deposits were most extensive at lower loads and lower engine speeds, and deposit buildup more heavily on the cooler parts of the combustion chamber wall. (3) Blends with 25% diesel fuel and 20v-% ethanol are effective in reducing the carbon deposit buildups. (4) Significant improvement in carbon deposit and piston ring stick can be obtained by heating fuel(200.deg.).

Wiebe 燃燒函數에 의한 디이젤機關 의 燃燒騷音低減 에 관한 硏究

이성노,궁본등,촌산정,노상순 대한기계학회 1985 대한기계학회논문집 Vol.9 No.5

This research is to find a means of reducing diesel engine combustion noise with none or minimum sacrifice of engine performance by investigating the influence of Cylinder Pressure Level(CPL). For this purpose, modified Wiebe's combustion function, considering the heat release curve as a combustion of both premixed and diffusive combustion portion, was exclusively used to obtain the indicator diagram and computer coeds were developed for the numerical analysis. Following are the results of this research. (1) CPL increases almostly with lag of ignition timing increasing .alpha. and decreasing. theta.$_{d}$, but at the crank angle with the maximal efficiency, CPL is independent of .alpha. and .theta.$_{d}$ with constant value of 200 dB especially at the low frequency. (2) For the constant ignition timing, the effects of .alpha. and .theta.$_{d}$ on CPL were the most significant at the frequency of about 1KHz and 300Hz respectively. (3) For the constant value of .alpha. and .theta.$_{d}$, CPL increases linearly with load but thermal efficiency increase very rapidly with maximum value of load Q$_{T}$=30-40 MJ/Kmol, then starts to decrease slowly. (4) The most effective way of reducing combustion noise without sacrificing thermal efficiency, is to decrease .alpha.. In the case of constant .alpha., there always exists a optimum value of .theta.$_{d}$ with respect to the various compression ratio.o..atio.o.. 본 논문에서는 디이젤기관의 연소소음의 저감을 최종목표로 하여 Wiebe의 연 소함수에 의해 근사시킨 열발생속도의 변화가 디이젤기관의 연소소음 및 도시열효율에 미치는 영향에 관하여 수치실험을 통하여 해석검토하였다.

[論文] 디이젤기관에 있어서 실린더 압력변동의 하모닉성분 특성

이성노(S-R Lee),궁본등(N. Miyamoto),촌산정(T. Murayama) 한국자동차공학회 1987 오토저널 Vol.9 No.6

엔진소음은 내연기관에서 중요한 관심사중의 하나이다.<br/> 본 연구는 연소소음에 주요한 영향을 미치는 실린더 압력변동에 있어서 주파수 성분의 일반적 특성을 밝혔다. <br/> 각기 다른 연소거동과 그들의 주파수성분 분석을 위한 실린더 압력변동의 계산방법을 모색하였다. <br/> 주파수 성분은 4종류의 변수, 즉 실린더 압력볒동의 4종류 특성치를 갖는 선형 연소함수에 의하여 근사적으로 기술될 수 있음을 밝혔다. <br/> 마지막으로 4 종류의 변수의 상관관계는 연소거동이나 엔진운전조건에 관계없이 단지 엔진회전수의 차수(Order)에만 의존함을 밝혔다.

[論文] 디젤기관의 대체연료 이용에 관한 연구Ⅱ(시동성 및 내구성 문제)

오영택(Oh Y.T.),정규조(Cheong K.J.),촌산정(Murayama Tadashi) 한국자동차공학회 1988 오토저널 Vol.10 No.6

前報에서 식물유가 디젤기관의 연료로서의 성질을 조사하였고 또 실제기관의 연료로 사용하였을 경우, 기관의 출력성능 및 배기가스농도 등이 기존연료인 경유에 비하여 우수함에도 불구하고 식물유 특유의 높은 점도때문에 생성되는 카본의 퇴적 문제때문에 장시간 운전할 수 없다는 것이 큰 단점으로 지적되었다. <br/> 따라서, 본 연구는 저온시동성, 카본의 생성조건의 파악 및 기관의 내구성 등의 문제점을 찾아내고, 해결책으로 점도를 저감시키기 위한 물리적인 처리방법을 중심으로 기술한 것이다. In a previous report, the properties of vegetable oils as diesel fuel substitutes were investi­gated and the basic load performance of a diesel engine was examined using vegetable oil. The results show that despite of the long term chain hydrocarbon structure and large droplet size due to high viscosity, vegetable oils have good basic performance and exhaust emissions, however they cause serious problems as carbon deposit buildup, they have poor durability, and also poor thermal efficiency.<br/> In this paper, the startability and engine durability with long term operation was tested by physical methods for reducing viscosity when vegetable oil was used as compared against diesel fuel.<br/> The results obtained in this investigation may be stated as follows;<br/> (1) There is no problem in startability when vegetable oil was used as diesel fuel substitutes as far as fuel temperature is higher than 30℃.<br/> (2) The carbon deposits were most extensfve at lower loads and lower engine speeds, and deposit buildup more heavily on the cooler parts of the combustion chamber wall.<br/> (3) Blends with 25% diesel fuel and 20v-% ethanol are effective in reducing the carbon deposit buildups.<br/> (4) Significant improvement in carbon deposit and piston ring stick can be obtained by heat­ing fuel ( 200℃).

[論文] 디젤기관의 대체연료 이용에 관한 연구 (I) (기본성능)

오영택(Oh Y.T.),정규조(Cheong K.J.),촌산정(M.Tadashi) 한국자동차공학회 1988 오토저널 Vol.10 No.5

본 연구는 현재 산업용이나 농업용으로 널리 사용되어지고 있는 직접분사식 디젤기과의 대체연료로서 바이오마스 연료의 일종인 식물유 즉, 유채유, 팜유 등을 유효하게 이용할 목적으로, 이들 식물유가 기관의 연료로서의 성질은 물론 분무특성, 연소특성, 기관성능 또는 카본의 퇴적상태나 피스톤 링의 고작 등의 문제점에 관하여 조사, 해석한 것으로, 식물유가 디젤기관의 대체연료로서 이용 가능성을 확실히 한 것이다. This paper reports the basic performance of a naturally aspirated DI diesel engine which is used widely in industry and agriculture when vegetable oils are used as fuel substitutes. In this paper, the properties of vegetable oils as diesel fuel were investigated and the load-performance of diesel engine when vegetable oils were used, as tested compared against diesel fuel.<br/> The general objective of this investigation is to realize an efficient, clean, and low carbon deposit combustion of the vegetable oils in diesel engines, showing their feasibility as diesel fuel substitutes.<br/> The results of this experiment were as follows;<br/> (1) Compared with diesel fuel, the droplet size of vegetable oil is very large.<br/> (2) Compared with diesel fuel, rapeseed oil, palm oil, and their blend fuels offered lower smoke, lower NOx, ower engine noise, and high thermal efficiency in a D.I. diesel engine. However, there were carbon deposit and piston ring sticking problems with long-term operation.<br/> (3) For ethanol-rapeseed oil blends, a 10-20% of ethanol content is recommended to enable<br/> lower BSHC and less smoke without a remarkable increase in engine noise compared with pure rapeseed oil.<br/> (4) A 10% oxygen content in the vegetable oils is contributed to reduced smoke emission.