농업용 트랙터의 엔진 배기량과 기름통 용량의 상관관계 분석

김문호 ( Moon-ho Kim ),홍성하 ( Sungha Hong ),최규홍 ( Kyu-hong Choi ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

공급되는 국산 트랙터 124개 모델은 평균적으로 엔진 출력 55.4kW, 기름통 용량 100L, 엔진 배기량 규격 28종, 기름통 규격 48개로 조사됨. 이때 기름통 용량은 엔진 배기량의 0.037배, 규격별 공용화는 하나의 엔진 배기량 규격이 4.43 모델에 적용되고 있음. 엔진 배기량과의 회귀분석으로 산출한 결정계수는 기름통 용량이 0.827으로, 엔진 출력과의 결정계수 0.9089과 차이를 보임. 제조사별로 분석하면, 대동공업 39 모델의 엔진 배기량과 기름통 용량의 결정계수는 0.9398이고, 엘에스엠 트론 37모델은 각각 0.7411, 동양물산의 24모델은 0.7945, 국제기계 24모델은 0.683로 나타났는데, 각사 엔진 출력과의 결정계수인 0.883, 0.8877, 0.9144, 0.9079와 차이를 보였음. 향후 제조사들은 부품 공용화 및 가격경쟁력 확보 차원에서 기름통의 다양한 공동개발과 이에 대한 지원이 필요한 것으로 판단됨.

농업용 트랙터의 엔진 출력과 기름통 용량의 상관관계 분석

김문호 ( Moon-ho Kim ),홍성하 ( Sungha Hong ),최규홍 ( Kyu-hong Choi ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

국내에 공급(2020.09)되고 있는 국산 트랙터 124개 모델은 평균적으로 엔진 출력 55.4kW, 기름통 용량 100L, 기름통 규격 48개로 조사됨. 이때 기름통 용량은 엔진 출력의 1.86배, 규격별 공용화는 하나의 기름통 용량 규격이 2.6 모델에 적용되고 있음. 또한, 엔진 출력과의 회귀분석으로 산출한 결정계수는 기름통 용량이 0.9089로 나타남. 제조사별로 분석하면, 대동공업 39 모델은 엔진 출력과 기름통 용량의 결정계수는 0.883이고, 엘에스엠트론 37모델은 0.8877, 동양물산의 24모델은 0.9144, 국제기계 24모델은 0.9079로 나타남. 향후 제조사들은 부품 공용화 및 가격경쟁력 확보 차원에서 기름통의 마력대별·용도별·수출지역별 공동개발과 이에 대한 지원이 필요한 것으로 판단됨.

차량 흡기시스템의 냉각공기 유로 개선에 의한 통합 시동발전기용 단기통 디젤엔진 및 보조전원공급장치의 출력성능 향상

이태의(Tae Eui Lee),Andreas Stabel,이가영(Ga Young Lee) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.6

최근 차량 전기 · 전자 장비의 첨단화로 인해서 추가적인 전원공급을 위해 고출력의 초소형 엔진을 이용한 보조전원공급장치(APU)의 수요가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 매우 제한된 공간에서 최소의 설계 개선으로 기존에 사용하지 않는 플라이휠의 냉각 공기를 단기통 수랭식 엔진 흡기시스템으로 재순환시키고, 발전기 고정자 철심의 적층 면적을 증가하는 방법으로 엔진 및 전기적 발전출력을 향상시키기 위한 실험적 연구이다. 엔진 상태에서는 성능 변수(토크, 출력 등) 등을 분석하였고, 완성품 발전시스템에서는 부하에 따른 전압 · 전류 등의 출력특성 변화를 실험하였다. 본 실험 결과에 따르면 수랭식 디젤 엔진 3,000 rpm 조건에서는 평균 8.7%의 출력증가를 나타내었고, 통합 시동형 APU 시스템 상태의 전기적 발전출력 성능은 최소 12.7%가 증가한 10.16 kW(363 A)로 나타났다. Due to the recent technological advancement of vehicles and electronic equipment, the demand for additional power supply by auxiliary power units (APU), using small diesel engines (less than 14 kW), is increasing. Therefore, this experimental study was conducted to investigate the improvement of the engine and electrical power output by recirculating the cooling air of the flywheel using an improved air intake system design consisting of a water-cooled single cylinder engine; and by increasing the area of the limited space in the generator stator iron. The engine performance parameters were analyzed and changes in the output characteristics of the generation system, such as voltage and current, were tested. From the results, the diesel engine exhibited an average power increase of 8.7% at 3,000 rpm while in the electrical power state, and the generation output was 10.16 kW, which corresponds to a 12.7% (363 A) increase in output.

선박용 발전기 엔진 출력 측정 장치의 TDC 오차 발생 원인

이지웅,정균식,이원주 해양환경안전학회 2020 海洋環境安全學會誌 Vol.26 No.4

Different methods are used for determining the output of engines to obtain the indicated horsepower by measuring the combustion pressure of cylinders, and to obtain the shaft horsepower by measuring the shaft torque. It is difficult to examine the shaft torque using the condition of the cylinder, and the most accurate method used for determining the combustion pressure involves examining the combustion state of the cylinder to evaluate the engine performance and analyze the combustion of the cylinder. During the measurement, the combustion pressure is the most important parameter used for accurately determining the cylinder angle because the cylinder pressure is indicated based on the angle of the crankshaft. In this study, an encoder was used as the crank angle sensor to measure the cylinder pressure on the generator engine of the actual operating ship. The reasons for the differences between the top dead center (TDC) recognized by the encoder (TDC_encoder) and the TDC recognized by the compression pressure (TDC_comp) were considered. The differences between the TDCcomp and TDCencoder of the cylinders measured at idle running, 25%, 50%, and 60% loads were analyzed to determine for the crankshaft production effect, the crankshaft torsion effect owing to the increased rotational resistance from the increased load, and the coupling damping effect between the engine and generator. It was confirmed that the TDC error occurred up to 3° crank angle as the load of the generator increased. 엔진의 출력을 측정하기 위한 방법은 실린더의 연소압력을 측정하여 지시마력을 구하는 방법과 축토크를 측정하여 축마력을 구하는 방법이 있다. 축토크로 실린더의 상태를 확인하기에는 한계가 있으며, 엔진의 성능 측정과 실린더의 연소 해석을 위해서는 실린더의 연소 상태를 확인할 수 있는 연소압력을 측정하는 방법이 가장 정확하다. 측정에 있어 연소압력은 크랭크샤프트 회전 각도에 따른 실린더 압력이 도시되어야하기 때문에 정확한 실린더 앵글각도를 정확히 인지시키는 작업이 가장 중요하다. 본 연구에서는 실제 운항선의 발전기 엔진을 대상으로 실린더 압력을 측정하기 위하여 크랭크 앵글 센서로 엔코더를 사용하였고 엔코더에서 인지하는 TDC(TDC_encoder)와 압축압력에 의한 TDC(TDC_comp) 간의 실측을 통하여 차이가 발생하는 원인에 대하여 고찰하였다. 또한 0%, 25%, 50%와 60% 부하에서 측정된 실린더의 TDC_comp와 TDC_encoder 간의 차이를 통하여 크랭크샤프트의 제작에 의한 영향, 부하증가에 따른 엔진과 발전기 사이의 커플링 영향에 대한 결과를 고찰하였으며, 발전기의 부하가 증가할수록 최대 3°CA까지 TDC의 오차가 발생함을 확인하였다.

개방형 액체로켓엔진의 추력제어를 위한 최적출력 추종제어 시뮬레이션

차지형(Jihyoung Cha),조우성(Woosung Cho),고상호(Sangho Ko) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.11

본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 엔진의 각 구성품들을 기준으로 수학적 모델링을 하였으며 추력제어를 위하여 연소실 압력을 피드백하여 제어시스템을 구축하였다. 제어시스템을 위하여 최대추력 상태에서 선형 모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQ 추종제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다. This paper deals with an optimal output tracking control for open-cycle liquid propellant rocket engine. For this purpose, we modeled simplified mathematical model of open-cycle liquid propellant rocket engine and designed optimal output feedback control system using combustion chamber pressure. For desing the closed-loop system of open-cycle liquid propellant rocket engine, we designed optimal output feedback linear quadratic tracking control system using the linearized model and demonstrated the performance of the controller through numerical simulation.

소형 농기계 전동화를 위한 기존 엔진 출력 특성 분석

신현재 ( Hyeon-jae Shin ),김정길 ( Jeong-gil Kim ),김원균 ( Won-kyun Kim ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

농가 인구, 농가 수는 감소하며 고령화 및 여성 비율 증가 추세에 있다. 벼농사의 기계화율은 98.4%로 높은 편이나 밭작업의 기계화율은 상대적으로 낮으며 채소 및 과수 농가는 증가 추세에 있다. 정보화기기등 IT 활용을 하는 농가가 급격히 증가하여 진동과 소음이 적고 가전제품과 같이 사용이 편리한 친환경 동력원 기반 농기계 기술 전환이 필요하다. 기존의 소형 농기계는 저마력의 엔진을 사용해 다양한 응용 분야에서 활용된다. 각 응용 분야마다 엔진 출력 및 정격 운전 영역이 다르며, 이를 전동화하기 위해서 엔진 출력 특성에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 소형 농기계에 주로 사용되는 저마력대 엔진의 출력 특성 분석을 제시하고 이를 통해 소형 농기계 전동화에 필요한 전동화 부품 선정에 활용하고자 한다.

천연가스 조성 변화에 따른 CNG 엔진 성능 및 배기가스 특성

하영철(Young Cheol Ha),이성민(Seong Min Lee),김봉규(Bong Gyu Kim),이창준(Chang Jun Lee) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.7

현재 상용되고 있는 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진에서 천연가스 조성만 변경했을 때 엔진성능 변화를 실험적으로 규명하였다. 실험에 사용된 엔진은 6606 ㏄, 희박 연소, 공기 과급기가 장착된 타입이며, 점화 시기는 발열량 10454 kcal/N㎥의 가스에 최적화하여 고정시켰다. 실험결과 LNG 발열량이 10454 ㎉/N㎥에서 9811 ㎉/N㎥과 9523 ㎉/N㎥으로 낮아질 때 출력의 경우 평균 3.2, 3.4 %(공연비 미 제어시 3.4, 4.7 %) 각각 낮아지고 열효율은 평균 1.1, 1.5 % 포인트(공연비 미 제어시 1.5, 2.1 % 포인트) 낮아지는 것으로 관찰되었다. 배가스의 경우, 발열량 저하에 따라 이산화탄소, 일산화탄소, 질소산화물의 배출 농도는 모두 감소하는 것으로 나타났으나 THC(Total Hydrocarbon)의 경우에는 일정한 경향이 보이지 않았고 변화량은 크지 않았다. The performance and emission characteristics of a CNG (compressed natural gas) engine were experimentally investigated under different natural gas compositions. The engine specifications were as follows: 6606 ㏄, turbo, lean-burn-type; its ignition timing was fixed for the fuel gas with a HHV (higher heating value) of 10454 ㎉/N㎥. The experimental results showed that when the HHV of the fuel gas was changed from 10454 ㎉/N㎥ to 9811 ㎉/N㎥ and 9523 ㎉/N㎥, the average power reductions were 3.2 % and 3.4 % (1.5 % and 2.1 %, respectively, with A/F control switched off), respectively, and the average thermal-efficiency reductions were 1.1 % and 1.5 % (1.5 % and 2.1%, respectively, with A/F control switched off), respectively. The emissions of CO₂, CO, and NOx decreased as the HHV of the fuel gas was lowered. On the other hand, the emissions of THC (total hydrocarbon) were not consistent, and the extent of change in their emissions was small.

대응출력에 따른 선박용 과급기에 의한 디젤기관의 배출특성 비교 연구

이민형(Minhyoung Lee),이기봉(Kibong Lee),이원욱(Wonuk Lee),이치우(Chiwoo Lee) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2013 No.11

This is a thesis about the experiment of comparison characteristic of exhaust gas in the same condition between diesel engine that is equipped turbocharger to increase effectiveness of the engine which is recently used in a lot of industry which requires high power. Resulting of the experiment turbocharger diesel engine according to response power, difference in low speed is not significant, but in high speed, effectiveness of turbocharger diesel engine is almost the same in four turbocharger. In other hand, in exhaust gas experiment, high response power turbocharger model exhausts less NOX, but it doesn’t significantly affect the result when it comes with decreasing of CO2 and effectiveness of similar power characteristic. As a result, the high response power turbocharger diesel engine is economically effective comparing with the low response power turbocharger diesel engine.

엔진과 변속기간에 정격 출력 회전수 매칭을 위한 어댑터 개발

강주영(Juyoung Kang),배종원(Jongwon Bae),김종민(Jongmin Kim),최진구(Jingoo Choi),김주호(Jooho Kim),김바다(Bada Kim),이정호(Jeongho Lee),이충근(Chunggeun Lee),이대엽(Daeyup Lee) 한국자동차공학회 2017 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2017 No.11

선박용 디젤엔진의 출력산정에 관한 연구

정균식(Kyun-Sik Jung),이진욱(Jin-Uk Lee),정진아(Jin-Ah Jung),최재성(Jae-Sung Choi) 한국마린엔지니어링학회 2011 한국마린엔지니어링학회지 Vol.35 No.4