단기통 4행정 농용 디젤기관의 개발 연료펌프 성능특성에 관한 연구
A Study on Performance Characteristics of the Developed Fuel Pump for a Single-cylinder Four-stroke Agricultural Diesel Engine
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초록
본 연구에서는 소형 단기통 4행정 농용 디젤엔진에 장착될 수 있는 플런저 직경 4 mm, 행정 7 mm의 연료펌프를설계 및 제작하여 성능특성을 조사하는 것이 목적이다. 실린더 내 연소압력은 자체 제작한 모형 실린더 내에 질소가스를사용하여 1, 6, 11, 16 및 21 bar의 배압을 형성시켜 모사했다. 실험에 있어서는 연료펌프 회전속도를 600, 800, 1000, 1200 및 1400 rpm로 변화시키면서 개발된 연료펌프의 토출구에서 1 cm 떨어진 지점의 토출압력, 30 cm 떨어진 지점의 송출압력과 송출유량을 배압에 대해 측정하였고, 펌프효율을 계산하였다. 그 결과, 연료펌프 회전속도가 증가하면 펌프의 송출유량은 증가하였고, 실린더 내의 압축압력인 배압이 증가하면 송출유량은 감소하였다. 또한, 연료펌프의 회전속도가 증가할수록펌프효율이 감소되었고, 실린더 내의 배압이 증가함에 따라 펌프효율은 감소되었다.
Abstract
The objective of this study is to design and manufacture a fuel pump with the plunger diameter of 4 mm and stroke of 7 mm that can be mounted in a small single-cylinder four-stroke agricultural diesel engine, and to investigate the performance characteristics of the pump. The combustion pressure in a cylinder was reproduced by forming the back pressure of 1, 6, 11, 16 and 21 bar with a nitrogen gas in the home-manufactured modeling cylinder. In the experiment, the discharge pressure was measured at the spot of 1 cm away from the discharge port of a developed fuel pump. The delivery pressure and delivery flow rate were measured at the spot of 30 cm away from the discharge port of the pump, and the pump efficiency was calculated. The pump motor speed was changed from 600 to 800, 1000, 1200 and 1400 rpm. It is found that the delivery feed rate of fuel pump is increased as the rotational speed is raised, and is decreased as the back pressure, compression pressure in the cylinder, is increased. Also, the pump efficiency is reduced as the rotational speed and back pressure are increased.
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