| 제목 |
AIS를 적용한 정적연소실에서의 화염핵 형성에 관한 연구 |
| 분야 |
가솔린엔진 |
| 언어 |
Korean |
| 저자 |
최문석(공주대학교), 강도경(공주대학교), 최두석(공주대학교), 김도연(공주대학교) |
| Key Words |
Flame kernel(화염핵), Ignition(점화), Amplified Ignition Source(증폭점화에너지원), Constant Volume Combustion Chamber(정적연소실), Spark Ignition(불꽃점화) |
| 초록 |
본 연구는 정적연소실 내에서 새로운 연소기법인 AIS(Amplified Ignition Source)를 활용하여 기존의 점화 장치와의 AIS를 적용한 점화시스템의 차별성 검증을 위하여 초기 화염핵 형성 및 연소압력에 분석을 진행 하였다. 실험방법으로는 CVCC(Constant Volume Combustion Chamber)를 자체 제작하여 실험을 하으며, 다수 의 시스템 제어알고리즘을 통해 실험의 정성을 높다. CVCC 챔버의 용량은 가솔린기의 1개 실린더 표용량인 400cc로 선정하여 챔버를 구성하으며, 실험의 안정성을 높이기 하여 각 피에는 체크밸 를 설치하여 실험을 진행하다. CVCC내 실험환경은 챔버 내부 압력 1bar부터 4bar까지로 설정하으 며, 화염의 가시화를 하여 당 1000fps의 스펙을 가지고 있는 고속카메라를 활용하다. 실험에 사용된 화장치의 경우 AIS를 용한 화시스템과 기존의 화시스템을 가지고 비교 검증하다. 공기과잉율 (λ) 1.0에서 1.8이상의 희박역까지 실험을 진행하고 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다. AIS를 사용한 장치의 경우 기존의 화시스템 비 기 화염핵 형성이 최소 1.5배 이상 확장된 것을 확 인할 수 있었다. 가연한계의 경우 공기과잉율(λ) 1.5이상의 역에선 기존의 화시스템은 Misfire가 발생 하다. AIS를 용한 시스템의 경우 가연한계가 증되어 공기과잉율(λ) 1.8이상의 역에서도 연소가 발 생하으며, 연소 압력한 기존 시스템 비 5% 이상 개선된 것을 확인할 수 있었다. 압축압력 3bar일 때 연소압력은 AIS 시스템에서 이론 공연비인 1.0에서 가장 큰 압력인 21bar로 나타났으며, 기존 화시스템 은 1.5bar 낮은 19.5bar가 형성되었다. AIS를 활용할 경우 연소에지 증로 인하여 연소압력이 크게 형성 되는 것을 확인하으며, 공기과잉율이 증 될수록 기존 화시스템 비 효율이 크게 증되는 것으로 확인되었다. AIS시스템의 경우 기존의 충방전 효율만 정상적으로 유지될 경우 실제 기관에서의 연비증대 및 출력증대를 가져올 수 있을 것으로 판단된다. |
| 원문(PDF) |
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