58-58 2021 [추계학술대회]
| 제목 | 실엔진 조건에서 연소실 형상 챔버를 이용한 액상 및 기상에 대한 분무 거동 연구 |
|---|---|
| 분야 | 모빌리티 동력 및 구동시스템 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 유영수( 한양대학교), 정민욱( 한양대학교), 양승호( 한양대학교), 양유빈( 한양대학교), 김재헌( 현대자동차), 박성욱( 한양대학교) |
| Key Words | Coanda (코안다), Constant volume chamber (정적챔버), Combustion shape chamber (연소실 형상 챔버), Mie-scattering (미산란), Schlieren (슐리렌) |
| 초록 |
가솔린(휘발유) 차량은 국내 내연기관 차량에서 등록대수가 가장 많다. 가솔린 엔진은 GDI 인젝터를 사용하여 연소실 내부로 연료를 직접 분사하는 방식으로 주로 사용되고 있다. 연소실 내부로 직접 분사하는 GDI 인젝터의 분무 거동 특성은 혼합기 형성, 연소로 인한 각종 배출가스 등과 밀접한 관련을 가진다. 따라서 GDI 인젝터의 분무 도달거리, 분사각, 분무 면적 등과 같은 거시적 분무특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 기존 연구들은 GDI 인젝터의 거시적 분무특성을 파악하는 데에 있어 고압 정적챔버를 이용하여 많은 연구를 수행하였다. 하지만 고압 정적챔버는 실제 엔진의 crank angle 및 연소실 온도 조건을 모사하는 데에 있어 한계점이 존재한다. 본 연구는 연소실 형상과 동일한 형상 및 내부 체적을 가지는 챔버를 제작하여 실엔진 조건과 동일한 조건(온도, 압력, 피스톤 위치)에서 액상 및 기상의 분무 거동을 파악하였다. 액상 및 기상의 분무 거동을 파악하기 위해 n-heptane 연료를 사용하여 Mie-scattering 방법과 Schlieren 방법을 적용하였다. 추가적으로 정적챔버와 연소실 형상 챔버의 분무 특성을 비교하였다. 비교 결과, 정적챔버와 달리 연소실 형상 챔버는 분무가 연소실에 밀착되어 흐르는 coanda 현상이 나타났다. |
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