저속 디젤기관에서 고팽창의 밀러방식에 의한 사이클 해석 및 흡기밸브제어에 대한 연구
A Study on the Cycle Analyzing and Intake Valve Control by the Miller Method with a High Expansion into Low-Speed Diesel Engine
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초록
최근, 디젤기관의 고효율달성을 위한 방법으로 밀러방식의 고팽창사이클에 대한 연구가 관심이 높다. 본 연구에서는 고팽창 디젤사이클을 구성하여 열역학적으로 해석하고, 몇몇 인자에 의한 사이클 특 성을 분석하였다. 이론해석 결과 흡기밸브 닫힘시기가 지각될수록 유효압축비의 감소로 상대적인 팽창비 의 효과는 커져 팽창-압축비의 비는 기대할 수 있었으나, 압축압력 및 흡입공기의 역류로 인해 평균유효 압력과 출력의 감고를 수반하였다. 따라서 이에 대한 대책이 있어야 진정한 의미의 고팽창 디젤사이클이 실현되고 열효율향상 가능성이 있음이 확인되었다. 위와 같은 사이클을 실제기관으로부터 구현하기 위해 흡기밸브 닫힘시기를 늦게 하는 제어시스템을 구 축하고, 시험을 위해서 S/B가 약 3인 저속 단기통 디젤기관에 가변밸브타이밍(VVT)시스템을 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과 시험기관의 밸브제어에는 큰 문제없는 것으로 평가되었다
Abstract
Recently, there are quite a lot of attention is drown on the researches related to of Miller method applied high expansion cycle. For this study, high expansion cycles are formed and analyzed with the base view point of thermodynamics, and the features of each factors are also investigated. As a result of analysis, the expansion-compression ratio is expected with a decrease of effective compression ratio as intake valve closing time retarded, however, the decrease of mean effective pressure and its output is accompanied with the counterflow of intake air. Accordingly, as the consequence of such failure, it is expected that an alternative is needed for the realization of high expansion cycles, and the improvement over thermal efficiency. To materialize such cycle, the control system to delay the closing time of intake valve was designed and VVT, the 3 S/B low speed diesel engine, is applied to evaluate the efficiency. The result of the trial shows that there was no significant errors.
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