Journal of Power System Engineering (동력기계공학회지)

The Korean Society for Power System Engineering (한국동력기계공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Diagnosis of the Combustion Characteristics of Spark Ignition Engine with Compressed Natural Gas(CNG) Injection Type

압축천연가스(CNG) 분사식 스파크점화엔진의 연소특성 진단

  • Ha, D.H. (Seohan Warner Turbo Systems Co.) ;
  • Jin, J.M. (Nordson Korea Co. Ltd.) ;
  • Hwang, S.I. (Graduate School, DongA University) ;
  • Yeom, J.K. (Department of Mechanical Engineering, DongA University) ;
  • Chung, S.S. (Department of Mechanical Engineering, DongA University)
  • Received : 2012.03.25
  • Accepted : 2012.07.17
  • Published : 2012.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

희박예혼합기의 급속연소에 관한 연구를 위하여 2-실린더 가솔린 엔진을 부실 타입의 압축천연가스(CNG) 분사 엔진으로 개조하였다. 본 연구에서는 부실의 최적설계에 관심을 두고 두 종류의 부실을 적용하여 실험을 실시하였고, 부실의 체적과 홀 개수는 1.5cc와 6개로 각각 동일하게 하고, 홀 직경을 0.8mm 및 1.1mm로 달리하였다. CNG연료는 포트연료분사(Port fuel injection; PFI)와 부실분사(Sub-chamber injection; SCI)에 의해 엔진에 독립적으로 공급되고, 그 실험결과로 구한 연소압력, 평균유효압력(IMEP), 질량연소분율과 사이클변동계수(COV) 등을 서로 비교하였다. 본 연구의 대표적 실험연구결과로서 PFI 타입의 엔진연소특성은 희박예혼합기의 경우를 제외하고 모든 조건에 있어서 기존의 가솔린 엔진과 비슷하였고, SCI 타입의 엔진연소특성으로 평균유효압력은 부실 내에 불완전 예혼합기형성으로 PFI 타입보다 낮았으며, COV는 SCI 타입이 희박가연한계가 확대됨으로 인하여, 특히 높은 공기과잉률 범위에서 PFI 타입과 비교해 보다 좋은 결과를 나타내었다.

Keywords

References

  1. B. S. Kim, Y. J. Lee, and C. J. Koh, 1996, "Performance characteristics of CNG vehicle at various compression ratio", Energy Engg. Vol. 5, No. 1, pp. 42-49.
  2. S. S. Chung et al., 2007, "Comparison of the combustion characteristics between S.I. engine and R.I. engine", International Journal of Automotive Technology. Vol. 8, No. 1, pp. 19-25.
  3. S. S. Chung, J. K. Yeom and J. S. Park, 2008, "Scavenging a sub-chamber type CNG fueled engine", International Journal of Automotive Technology. Vol. 9, No. 2, pp. 123-128. https://doi.org/10.1007/s12239-008-0016-7
  4. Y. Dong et al., 2006, "Investigation on combustion characteristics of RI-CNG Engine", Proceeding of KSAE Spring. Vol. 3, pp. 1929-1935.
  5. Y. Goto, Y. Sato, 2001, "Combustion improvement and exhaust emissions characteristics in a direct injection natural gas Engine by throttling and EGR", JSME. Vol. 7, No. 659, pp. 228-233.
  6. J. H. Kang et al., 2005, "A Study on the effect of the fuel supply condition on combustion in a DI CNG engine", 13th International Pacific Conference on Automotive Engineering (IPC-13), Korea.
  7. Y. Lee et al., 1999, "Development of conversion technology of small van to high efficiency CNG sole vehicle", KIER-991404.
  8. M. J. Lee et al., 2004, "A study on the rapid bulk combustion of premixture using the radical seeding", KSME International Journal. Vol. 18, No. 9, pp. 1623-1629.
  9. J. S. Park et al., 2005, "Study on combustion characteristics and application of radial induced ignition method in an actual engine", International Journal of Automotive Technology. Vol. 6, No. 6, pp. 555-561.
  10. J. S. Park et al., 2006, "Study on pre-mixture combustion in a sub-chamber type CVC with multiple passage holes", International Journal of Automotive Technology. Vol. 7, No. 1, pp. 17-23.
  11. J. S. Park et al., 2006, "Study on the radical ignition method using constant volume combustor", WSEAS Transaction on Heat and Mass Transfer. Vol. 6, No. 1, pp. 644-650.

Cited by

  1. A Basic Study on Combustion Characteristics of Radical Ignition Sub-chamber Type CNG DI Engine vol.22, pp.1, 2018, https://doi.org/10.9726/kspse.2018.22.1.056
  2. 직접분사 조건에서 충돌벽면이 미치는 영향에 대한 LPG와 CNG의 분무 및 연소 특성 연구 vol.19, pp.4, 2012, https://doi.org/10.9726/kspse.2015.19.4.056
  3. Effects of Fuel Rail Volume on Gas Injection Characteristics (1) : Injection Quantity vol.23, pp.4, 2019, https://doi.org/10.9726/kspse.2019.23.4.022
  4. Effects of Fuel Rail Volume on Gas Injection Characteristics (2) : In-rail Pressure Fluctuation Characteristics vol.23, pp.4, 2012, https://doi.org/10.9726/kspse.2019.23.4.031