분위기 조건 변화에 따른 저압 직접분사식 LPG의 점화성 및연소특성 연구 (A Study on Ignition Probability and Combustion Characteristics of Low Pressure Direct Injection LPG according to a Function of Ambient Condition)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 20권 / 2호 / 32 ~ 42페이지
· 저자명 : 정성식, 황성일, 염정국, 전병열

초록

스파크점화(Spark-ignition) 엔진의 부분부하 조건에서는 펌핑손실이 엔진 효율에 큰 영향을 미친다. 펌핑손실을 저감하기 위해 스파크점화 엔진은 가솔린을 연소실로 직접 분사하도록 설계하였다. 스파크점화직분식 엔진(spark-ignited direct-injection engines)에서는 점화성(ignition probability)이 성공적인 연소를 위해 중요하며, 또한 화염전파 특성(flame propagation characteristics) 역시 예혼한 연소(pre-mixed combustion)와는 다르다. 본 연구에서는 스파크점화직분식 LPG 연료의 점화성과 연소화염특성(combustion flame characteristics)을 연구하기 위해 가시화(visualization) 실험장치를 설계했다. 이 가시화 장치는 연소실, 연료공급시스템, 급기시스템, 전자제어시스템, 자료취득시스템으로 구성했다. 이로부터 분위기 압력, 분위기 온도, 분위기 공기유속(ambient air flow velocity)이 LPG-공기 혼합기의 점화성과 화염전파 특성에 영향을 미치는 중요한 변수이며, 또한 분사된 LPG 연료는 적절한 분위기 조건 하에서 점화플러그에 의해 직접 점화될 수 있다는 점을 발견하였다. 점화가 성공한 모든 경우에 대해 화염전파 이미지를 ICCD 카메라를 통해 디지털 방식으로 기록하였고, 그 화염전파 특성을 분석하였다.

영어초록

Under part load condition of spark-ignition engine, pumping loss had great effect on engine efficiency. To reduce pumping loss, the study designed spark-ignited engines to make direct spray of gasoline to combustion chamber. In spark-ignited direct-injection engines, ignition probability is important for successful combustion and flame propagation characteristics are also different from pre-mixed combustion. This study designed a visualization testing device to study ignition probability of spark-ignited direct-injection LPG fuel and combustion flame characteristics. This visualization device consists of combustion chamber, fuel supply system, air supply system, electronic control system and data acquisition system. Ambient pressure, ambient temperature and ambient air flow velocity are important parameters on ignition probability of LPG-air mixture and flame propagation characteristics, and the study also found that sprayed LPG fuel can be directly ignited by spark-plug under proper ambient conditions. To all successful cases of ignition, the study recorded flame propagation image in digital method through ICCD camera and its flame propagation characteristics were analyzed.

참고자료

· 없음