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한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.24 no.1, 2016년, pp.47 - 52
송창훈 (두산인프라코어 엔진선행개발팀 연소설계파트) , 왕태중 (두산인프라코어 엔진선행개발팀 연소설계파트) , 임희준 (국방기술품질원 서울센터 2팀)
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Miller timing is one of the promising ways which can improve the fuel consumption of internal combustion engines. Indeed, Miller timing employing an early intake valve close is widely applied to large diesel and gas engines to enhance performance and reduce NOx emissions. In this study, performance ...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 대형 디젤엔진의 장점은 무엇인가? | 대형 디젤엔진의 경우 열효율이 높고 연료소비율이 낮은 장점이 있어 선박 및 발전기 등 다양한 용도의 개발이 이루어지고 있다. 하지만 대형 디젤 엔진의 경우도 중소형 디젤 엔진과 마찬가지로 배기규제에 대한 대응 및 연비향상의 요구가 이루어지고 있으며 이에 따라 목표성능은 물론 배출가스 기준을 만족시키고 연비를 향상시키기 위한 기술 개발이 지속적으로 수행되고 있다. | |
| 대형 디젤 엔진에서 중소형과 마찬가지로 요구되는 것은 무엇인가? | 대형 디젤엔진의 경우 열효율이 높고 연료소비율이 낮은 장점이 있어 선박 및 발전기 등 다양한 용도의 개발이 이루어지고 있다. 하지만 대형 디젤 엔진의 경우도 중소형 디젤 엔진과 마찬가지로 배기규제에 대한 대응 및 연비향상의 요구가 이루어지고 있으며 이에 따라 목표성능은 물론 배출가스 기준을 만족시키고 연비를 향상시키기 위한 기술 개발이 지속적으로 수행되고 있다. 그 중 최근에 디젤엔진에서의 밀러 사이클 적용을 통해서 MAN 에서는 24 L급 선박용 디젤엔진에서 EPA Tier3 규제를 만족시키며 기존 대비 약 7 %의 연비 향상을 달성했다고 발표하였다. | |
| 보다 정확한 엔진 성능예측을 위해서 성능해석을 통한 터보 과급기의 선정을 위한 기존 연구 결과는 무엇인가? | 특히 오늘날과 같이 고성능 엔진의 개발이 주를 이루고 있는 상황에서는 보다 정확한 엔진 성능예측을 위해서 성능해석을 통한 터보 과급기의 선정이 이루어져야 한다. 이를 위해 기존의 연구에서도 이미 터보 과급기가 장착된 디젤 엔진의 고부하 성능과 연료 소비량 예측을 위한 해석이 이루어 졌으며, 특히 밀러 사이클의 최적화를 위해서는 터보 과급기 효율의 중요성을 언급한 바 있다.3) 또한 국내에서도 터보 과급기 엔진의 성능해석을 바탕으로 밀러사이클을 적용하고 평가한 사례가 있으며,4,5) 밀러 사이클의 단점인 흡입 공기율의 감소에 의한 영향을 최소화하기 위해 흡기압력을 상승시킬 경우 이로 인해 엔진의 배기압력 역시 상승하여 사이클의 효율을 저하시키는 결과를 초래할 수 있으므로 적절한 사양의 터보 과급기 선정이 무엇보다 중요하다고 할 수있다. 따라서 본 연구에서는 고효율의 터보 과급기 성능해석 수행을 통해 밀러 사이클의 적용을 고려했을 때의 최적 터보 과급기를선정하여 이를 평가하였다. |
H. Nagler and B. Huneke, "Gas Exchange Optimization for Marine EPA Tier3 Introduction," 23rd Aachen Colloqium Automobile and Engine Technology 2014, pp.993-1004, 2014.
E. Codan and I. Vlaskos, "Turbocharging Medium Speed Diesel Engines with Extream Miller Timing," 9th Turbocharging Conference, Dresden, 2004.
R. Chute, "Pressure Compounding a Four-cycle Diesel Engine," SAE 851510, 1985.
K. D. Kim, B. S. Kim and W. H. Yoon, "A Study of Miller Cycle to Improve NOx and SFOC on a Large Diesel Engine," KSAE Annual Conference Proceedings, pp.169-173, 2010.
Dieselnet, VVA application, http://dieselnet.com/tech/air_vva_app.php, 2015.
T. J. Wang, J. Y. Lee, E. J. Shim, D. S. Kim and D. I. Lee, "Performance Evaluation on the Addition of Low-pressure Loop EGR in a Commercial Diesel Engine," Transactions of KSAE, Vol.19, No.2, pp.105-110, 2011.
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