Journal of Advanced Marine Engineering and Technology

The Korean Society of Marine Engineering (한국마린엔지니어링학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Correction of TDC Position for Engine Output Measuring in Marine Diesel Engines

선박용 디젤엔진의 출력산정을 위한 TDC 위치보정에 관한 연구

  • Received : 2012.01.19
  • Accepted : 2012.05.10
  • Published : 2012.05.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The accurate engine output is basically one of important factors for the analysis of engine performance. Nowadays in-cylinder pressure analysis in internal combustion engine is also an indispensable tool for engine research and development, environment regulation and maintenance of engine. Here, it is essential more than anything else to find the correct TDC(Top Dead Center) position for the accuracy of engine output for diesel engine. Therefore this study is to analyze affecting factors to TDC position in 2-stroke large low speed engine and to suggest new method for determining correct TDC position. In the previous paper, it was mentioned that the accuracy of engine output is influenced by the determination of exact TDC position, and that 'Angle based sampling' method is better than 'Time based sampling' method in terms of precision. It was confirmed that there is 'Loss of angle', which is a difference between compression pressure peak and real TDC caused by heat loss and blow by of gas leakage. Consequently we invented new method, called "An improved method of time based sampling", which can obtain the correct engine output. The results by this method with compensating loss of angle was shown the same result by the 'Angle based sampling' method in encoder setting cylinder. This study is to suggest the new measuring method of exact engine output, and to examnine the reliance on the outcome.

엔진성능 분석을 위해서는 기관의 정확한 출력이 기본적으로 중요한 인자이며, 또한 오늘날 엔진의 연소압력 분석 장치는 엔진의 연구와 개발, 환경규제 및 엔진의 유지관리를 위해서 필수 장비로 대두 되고 있다. 디젤엔진에서 성능 분석의 정확도는 TDC의 위치를 정확하게 찾는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 2행정 대형저속의 선박엔진에서 TDC의 위치에 영향을 주는 인자들의 영향을 조사 분석하고, 정확한 TDC 위치를 파악하기 위한 새로운 방법을 제시하고자 한다. 전보에서 정확한 엔진 출력은 TDC위치의 정확도에 의해서 결정이 되며, '시간기준 계측' 방법 보다 '각도기준 계측' 방법이 정확도 측면에서 우수함을 밝혔다. 또한 압축압력의 피크는 열손실 및 Blow by에 의한 가스누설로 실제 TDC와 차이가 발생하는 손실각(Loss of angle)을 확인하였으며, 이를 이용하여 정확한 출력을 측정할 수 있는 '향상된 시간기준' 방법을 고안하였다. 이 방법은 선박의 주기관의 손실각만 보정함으로써 엔코더가 설치된 실린더의 '각도기준 계측' 방법과 같은 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 정확한 엔진출력의 새로운 계측 방법을 제시하고, 그 결과에 대한 신뢰성을 검증 하고자 한다.

Keywords

References

  1. 최재성 외 3인, "저속박용디젤기관의 순간회전 속도 변동에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지. 제31권 2호, pp. 138-144, 2007.
  2. 정균식 외 3인, "선박용 디젤엔진의 출력산정에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 제35권 제4호, pp. 436-442, 2011.
  3. Emiliano Pipitone, Alberto Beccari "Determination of TDC in internal combustion engines by a newly developed thermodynamic approach", Applied Thermal Engineering 30, pp. 1914-1926, 2010. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.04.012
  4. Hanbao Chang, et al., "An applied thermodynamic method for correction of TDC in the indicator diagram and its experimental confirmation", Applied Thermal Engineering 25, pp. 759-768, 2005. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2004.07.016
  5. Wang Xi-Bo, et al., "A thermodynamics model for the compression and expansion process during the engine's motoring and a new metnod for the determination of TDC with simulation technique", Applied Thermal Engineering 27, pp. 2003-2010, 2007. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2006.12.012
  6. Mitsue Morishita, Tadashi Kushiyama "An improved method for determining the TDC position in a PV-Diagram (First Report)", SAE Paper No. 970062, 1997.
  7. 최재성 외 5인, "선박용 2행정 디젤기관의 성능시뮬레이션 프로그램 개발", 한국마린엔지니어링학회지, 제34권 1호, pp. 62-68, 2010.

Cited by

  1. Influences of the Surface Pollution Cause by the Marine Growth on Ship Hulls on Engine Performance and Output vol.39, pp.4, 2015, https://doi.org/10.5916/jkosme.2015.39.4.399
  2. A study on an instantaneous angular velocity and torque fluctuation for marine diesel engine vol.39, pp.7, 2015, https://doi.org/10.5916/jkosme.2015.39.7.722