커먼레일 디젤엔진용 직접구동 피에조 인젝터의 연소 성능 및 분무특성에 관한 연구 A Study on Spray and Combustion Characteristics of Direct-acting Piezo Injector for Commonrail Diesel Engine원문보기
본 연구에서는 직접구동방식 피에조 인젝터의 성능을 분석하기 위해, 정적 분무실과 커먼레일 직접분사식 단기통 디젤엔진에서 실험을 수행하였다. 디젤 확산연소에서 공기-연료 혼합과정에 기인한 힘은 분무에서의 에너지를 포함하고 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 정적 분무실 실험 에서 직접구동 피에조 인젝터와 유압서보 솔레노이드, 피에조 인젝터를 대상으로 후방에 LED 광원을 설치하고 Mie 산란광을 적용한 초기 분무 가시화를 수행하였다. 또한, 커먼레일 직접분사식 단기통 디젤엔진을 제작하여 이들의 연소 및 배기 특성을 분석하였다. 연구결과, 직접구동 피에조 인젝터는 유압서보 인젝터에 비해 분무 가시화 실험에서 피에조 엑추이에터가 니들을 직접구동하기 때문에 보다 나은 분무 성능을 가짐을 확인할 수 있었다. 연소 실험에서는 직접구동 피에조 인젝터가 보다 높은 분사율에 기인하여, 예혼합 연소상과 제어 연소상 구간에서 높은 ...
본 연구에서는 직접구동방식 피에조 인젝터의 성능을 분석하기 위해, 정적 분무실과 커먼레일 직접분사식 단기통 디젤엔진에서 실험을 수행하였다. 디젤 확산연소에서 공기-연료 혼합과정에 기인한 힘은 분무에서의 에너지를 포함하고 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 정적 분무실 실험 에서 직접구동 피에조 인젝터와 유압서보 솔레노이드, 피에조 인젝터를 대상으로 후방에 LED 광원을 설치하고 Mie 산란광을 적용한 초기 분무 가시화를 수행하였다. 또한, 커먼레일 직접분사식 단기통 디젤엔진을 제작하여 이들의 연소 및 배기 특성을 분석하였다. 연구결과, 직접구동 피에조 인젝터는 유압서보 인젝터에 비해 분무 가시화 실험에서 피에조 엑추이에터가 니들을 직접구동하기 때문에 보다 나은 분무 성능을 가짐을 확인할 수 있었다. 연소 실험에서는 직접구동 피에조 인젝터가 보다 높은 분사율에 기인하여, 예혼합 연소상과 제어 연소상 구간에서 높은 열방출율을 갖는 것을 알 수 있었다. 하지만, 높은열방출율때문에NOx 생성이 증가한것을알수있었다.
본 연구에서는 직접구동방식 피에조 인젝터의 성능을 분석하기 위해, 정적 분무실과 커먼레일 직접분사식 단기통 디젤엔진에서 실험을 수행하였다. 디젤 확산연소에서 공기-연료 혼합과정에 기인한 힘은 분무에서의 에너지를 포함하고 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 정적 분무실 실험 에서 직접구동 피에조 인젝터와 유압서보 솔레노이드, 피에조 인젝터를 대상으로 후방에 LED 광원을 설치하고 Mie 산란광을 적용한 초기 분무 가시화를 수행하였다. 또한, 커먼레일 직접분사식 단기통 디젤엔진을 제작하여 이들의 연소 및 배기 특성을 분석하였다. 연구결과, 직접구동 피에조 인젝터는 유압서보 인젝터에 비해 분무 가시화 실험에서 피에조 엑추이에터가 니들을 직접구동하기 때문에 보다 나은 분무 성능을 가짐을 확인할 수 있었다. 연소 실험에서는 직접구동 피에조 인젝터가 보다 높은 분사율에 기인하여, 예혼합 연소상과 제어 연소상 구간에서 높은 열방출율을 갖는 것을 알 수 있었다. 하지만, 높은열방출율때문에NOx 생성이 증가한것을알수있었다.
In this study, two experimental approaching methods were applied under constant volume chamber and single-cylinder engine to research the performance of direct-acting piezo injector for CR direct-injection. As key-point factor in diesel diffusion combustion, the driving force for air-fuel mixing pro...
In this study, two experimental approaching methods were applied under constant volume chamber and single-cylinder engine to research the performance of direct-acting piezo injector for CR direct-injection. As key-point factor in diesel diffusion combustion, the driving force for air-fuel mixing process is the energy contained within the spray. Therefore, in constant volume chamber experiment, LED back illumination for Mie scattering applied on the initial liquid spray visible of direct-acting piezo injector, including hydraulic-servo type solenoid and piezo-driven injectors. Also, diesel combustion and emission characteristics was analyzed under single-cylinder CR direct-injection engine, equipped with injectors with different driving mechanism. As main results, a direct-acting piezo injector had better spray performance than hydraulic servo injectors in spray visualization. In combustion experiment, a direct-acting piezo injector has higher injection rate. Also, it has higher heat release rate during premixed combustion and mixing controlled combustion phase due to its higher heat release, even though nitrogen oxide (NOx) formations were increased.
In this study, two experimental approaching methods were applied under constant volume chamber and single-cylinder engine to research the performance of direct-acting piezo injector for CR direct-injection. As key-point factor in diesel diffusion combustion, the driving force for air-fuel mixing process is the energy contained within the spray. Therefore, in constant volume chamber experiment, LED back illumination for Mie scattering applied on the initial liquid spray visible of direct-acting piezo injector, including hydraulic-servo type solenoid and piezo-driven injectors. Also, diesel combustion and emission characteristics was analyzed under single-cylinder CR direct-injection engine, equipped with injectors with different driving mechanism. As main results, a direct-acting piezo injector had better spray performance than hydraulic servo injectors in spray visualization. In combustion experiment, a direct-acting piezo injector has higher injection rate. Also, it has higher heat release rate during premixed combustion and mixing controlled combustion phase due to its higher heat release, even though nitrogen oxide (NOx) formations were increased.
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