A Study on the Durability Performance of a Receptacle for CNG Vehicles

천연가스 차량용 리셉터클의 내구성능에 관한 연구

  • Choi, Young (Dept. of Engine Research, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Kim, Young-Min (Dept. of Engine Research, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Lee, Yong-Gyu (Dept. of Engine Research, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Lee, Jang-Hee (Dept. of Engine Research, Korea Institute of Machinery and Materials)
  • Received : 2010.09.07
  • Accepted : 2010.12.17
  • Published : 2010.12.31

Abstract

Compressed Natural Gas (CNG) buses have been supplied since the year 2000 in order to resolve severe atmospheric pollution in metropolitan area and contributed on the improvement of urban atmospheric environment. However, it is indispensible to take an adequate measure to guarantee the safety of CNG vehicles because of the possibility of huge fire accident. A receptacle, connecting device between high pressure fuel supply tank and fuel line, plays an important role in CNG supply system. In recent, leakage of CNG from receptacles has been reported. So, the concern about the security and reliability of receptacles has been arisen. Therefore, a lot of efforts to prevent leakage are invested among researchers and the durability of this component should be guaranteed despite repeated operation. This research has performed durability tests of a CNG receptacle regarding the repeated usage, extreme chattering, and continuous full flow test. Although a receptacle used for CNG vehicle satisfies validation requirements in the test results, it has been found that failure in the function of leakage prevention in a receptacle could take place in the case of prolonged exposure to high supply pressure in common quick charging environment on site.

디젤 자동차에 의한 대기오염을 저감하고자 2000년부터 천연가스버스를 본격적으로 보급하기 시작하였고, 그 결과 현재의 도시 대기환경 개선에 많은 기여를 할 수 있었다. 그러나 천연가스 차량은 환경면에서 유리한 대신 화재 발생 시 대형 사고가 잠재하므로 항상 안전에 대한 대책이 요구된다. 천연가스 주입을 위한 연결구인 리셉터클의 경우, 최근 일부 차량에서 누설이 발견됨에 따라 연료용기와 더불어 반복사용에 따른 내구성 확보에 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 천연가스 차량용 리셉터클을 대상으로 반복 사용시험, 극한 떨림시험, 그리고 고속충전에 따른 내구성능을 평가하였다. 실험 결과 천연가스 차량에 사용되고 있는 리셉터클은 인증규정을 만족하지만, 현장에서의 반복적인 고속충전에 따른 부품의 내구성능 저하에 의해 문제점이 발생될 수 있음을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. ECE - Regulation 110 Revision (Consolidated to Supplement 7) CNG Equipment (2008)
  2. ISO 14469-1, Road vehicles - Compressed natural gas(CNG) refueling connector - Part 1 : 20 MPa (200 bar) Connector (2004)
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  4. 여경모, 박경택, 박태조, 강병루. "CNG 차량의 연료공급라인용 Check Valve Seal의 거동해석", KSTLE, Vol. 22, No. 6, 329-334, (2006)
  5. 김창기, 최영, 박철웅, "천연가스 차량용 체크밸브의 내구성능에 관한 연구", 한국가스학회논문집, 13권 6호, 15-20, (2009)