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디젤기관에 대한 앳킨슨사이클 구성과 사이클의 열역학적 해석에 관한 연구
A Study on the Composition of Atkinson Cycle and Thermodynamically Analysis for a Diesel Engine

김철수   (국립원주대학 자동차서비스과  ); 정영관   (국립금오공과대학교 기계공학부UU0000297  ); 장태익   (세명대학교 건축설비시스템공학과UU0000787  );
  • 초록

    The present study composed a diesel-atkinson cycle of high expansion as a method of achieving high efficiency in diesel cycle engines. It also interpreted the cycle engine thermodynamically analysis to determine the possibility of the improvement of thermal efficiency and clarified the characteristics of several factors . According to the result of theoretical analysis, heat efficiency was highest when expansion-compression ratio Reど:1. In addition. diesel engines with high apparent compression ratio had higher expansion-compression ratio than otto engines and consequently their effect of high expansion was high. which in turn enhanced thermal efficiency. When the atkinson cycle was implemented in a real diesel engine by applying the miller cycle through the variation of the closing time of the intake valve, the effective compression ratio and the quantify of intake air decreased and as a result, the effect of high expansion was not observed. Accordingly. the atkinson cycle can be implemented when the quantity of intake air is compensated by supercharge and the effective compression ratio is maintained at its initial level through the reduction of the clearance volume. In this case. heat efficiency increased by $4.1\%$ at the same expansion-compression ratio when the apparent compression ratio was 20 and the fuel cut off ratio was 2. As explained above, when the atkinson cycle was used for diesel cycle. heat efficiency was improved. In order to realize high expansion through retarding the intake value closing time, the engine needs to be equipped with variable valve timing equipment, variable compression ratio equipment and supercharged Pressure equipment. Then a diesel-atkinson cycle engine is realized.


  • 주제어

    가변압축비 .   디젤사이클기관 .   압축비 .   팽창비 .   디젤-앳킨슨 사이클 기관 .   유효압축비 .   팽창-압축비.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Hiroshi Sakai et. al, 'A New Type of Miller Supercharging System for High-Speed Engines-Part2 Realization of High BMEP Diesel Engines'. SAE 851523, 1985 
    2. R. J. Saunder, E. A. Abdul-Wahab. 'Variable Valve Closure Timing for Load Control and the Otto Atkinson Cycle Engine', SAE 890677, 1989 
    3. David Luria and Yehuda Taitel, Artur Stotter, 'The Otto-Atkinson Engine A New concept in Automative Economy'. SAE Paper 820352, 1982 
    4. Ryo Shimizu, Masaki Pujji, Takasi Suzuki, Masao Inoue, 'Miller Cycle Engine Management System'. JSME 9305814. 1993 
    5. C. M. chung, J. T. Lee. J. W. Cho. 'Trends in Technical & Development of Miller Cycle for Gasoline Engine'. KSAE, Vol. 17 No.1, 1995. 
    6. Ryo Shimizu, Masaki Fujii, Takasi Suzuki, Masao Inoue, 'Miller Cycle Engine Management System and Its Distinctive Feature'. JSAE Review. pp. 305-308, 1994 
    7. Kazuo Inoue, et. al, 'A High Power, Wide Torque Range Efficient Engine, With a Newly Developed Variable Valve Lift and Timing Mechanism', SAE 890675, 1989 
    8. Naoharu Ueda Hiroshi Sakai, Junso Sasaki Naohide Iso, 'The Miller Cycle Gasoline Engine for a Light Duty Truck', JSAE 9633027, 1996 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Jang, Tae-Ik 2009. "A Study on the Problem-Solving Method and Thermal Efficiency Properties at the Time of High Expansion Realization in a 4-Cycle Diesel Engine" 한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, 33(6): 835~842     
    2. Kim, Sangmyeong ; Sung, Gisu ; Lee, Jinwook 2014. "Analysis of In-cylinder Flow in a Miller Cycle Engine with Variable IVC for HEV" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea, 19(1): 25~32     

 저자의 다른 논문

  • 정영관 (29)

    1. 2001 "팔라듐에서의 변형 및 수소흡수거동에 미치는 형상 및 가공의 영향" 수소에너지 = Journal of the Korean Hydrogen Energy Society 12 (4): 247~255    
    2. 2001 "압연가공판재의 수소저장과 팽창거동과의 관계" 수소에너지 = Journal of the Korean Hydrogen Energy Society 12 (2): 121~128    
    3. 2003 "수소저장-방출싸이클링에 의한 수소저장금속의 변형거동에 관한 형상 및 가공의 영향" 한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society 14 (3): 207~216    
    4. 2004 "개량 9Cr-1Mo 강의 장시간 크리프거동에 미치는 경도와 하부조직의 영향" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (2): 168~176    
    5. 2004 "Ti-Al금속간화합물의고온변형거동및라멜라조직의결정방위분포" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (10): 162~169    
    6. 2004 "금속의 특성 및 금속수소화물의 팽창에 관한 수치해석" 한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society 15 (4): 257~265    
    7. 2007 "팔라듐에 관한 수소저장과 팽창거동에 관한 수치해석" 한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society 18 (3): 256~264    
    8. 2007 "석영 유리의 파괴 거동에 관한 연구(I)" 한국산업응용학회 논문집 = Journal of The Korean Society of Industrial Application 10 (3): 179~185    
    9. 2007 "석영 유리의 파괴 거동에 관한 연구(II)" 한국산업응용학회 논문집 = Journal of The Korean Society of Industrial Application 10 (4): 213~219    
    10. 2009 "증기분사 재생 가스터빈 시스템의 엑서지 해석" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 13 (4): 45~54    
  • 장태익 (5)

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