Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
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Measurements and Calculation of Injection Mass Rate of LFG for Intake Injection in Spark Ignition Engines

불꽃점화 엔진의 흡기관 분사를 위한 매립지가스 분사량의 측정 및 계산

  • Kim, Kyoungsu (Dept. of Construction Machinery Engineering, Inha University) ;
  • Choi, Kyungho (Dept. of Construction Machinery Engineering, Inha University) ;
  • Jeon, Wonil (Dept. of Construction Machinery Engineering, Inha University) ;
  • Kim, Bada (Dept. of Construction Machinery Engineering, Inha University) ;
  • Lee, Daeyup (Dept. of Construction Machinery Engineering, Inha University)
  • 김경수 (인하대학교 건설기계공학과) ;
  • 최경호 (인하대학교 건설기계공학과) ;
  • 전원일 (인하대학교 건설기계공학과) ;
  • 김바다 (인하대학교 건설기계공학과) ;
  • 이대엽 (인하대학교 건설기계공학과)
  • Received : 2021.07.09
  • Accepted : 2021.08.27
  • Published : 2021.08.31
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Abstract

When the landfill gas generated at the landfill site is released into the atmosphere, methane gas with a high global warming potential is emitted, which adversely affects climate change. When methane contained in landfill gas is used as fuel for internal combustion engines and burned to generate electricity, it is emitted into the atmosphere in the form of carbon dioxide, which can contribute to lowering the global warming potential. Therefore, in order to use the landfill gas as fuel for power generation using an internal combustion engine, it is important to increase the thermal efficiency of the engine. Thus, it is necessary to use a fuel supply system in which gas is injected using an electronically controlled injector at an intake port for each cylinder rather than a fuel supply technology using the conventional mixer technology. In order to use the electronically controlled gas injection method, it is important to accurately measure the mass flow rate according to the conditions of using landfill gas. For this, a study was conducted to measure the injection amount and calculate them in order for the intake port gas injection of landfill gas.

쓰레기 매립지에 발생하는 매립지가스(Landfill gas)를 대기 중으로 방출할 경우에 매립지가스에서 많은 부분을 차지하고 있는 지구온난화 지수(global warming potential)가 높은 메탄가스를 배출하게 되어 기후변화에 악영향을 주게 되고, 매립지가스에 함유되어 있는 메탄을 내연기관의 연료로 활용하여 연소하여 발전을 하게 되면 이산화탄소 형태로 대기 중으로 배출하게 되어 온난화 지수를 낮추는 데도 기여를 할 수 있게 된다. 따라서 매립지가스를 내연기관을 이용한 발전용 연료로 사용하기 위해서 엔진의 열효율을 높이는 것이 중요하기 때문에 기존의 믹서 방식 기술을 이용한 연료공급 방식보다는 실린더별로 흡기포트에서 전자 제어 인젝터를 이용하여 기체 분사를 하는 방식의 연료공급 시스템을 사용하는 것이 필요하게 된다. 따라서 전자 제어 기체 분사 방식 기술을 이용하기 위해서는 매립지가스의 사용 조건에 따른 질량 유량을 정확히 측정하는 것이 중요하게 된다. 이를 위하여 본 연구에서는 매립지가스를 기체 분사할 경우에 분사량을 측정 및 계산하는 연구를 수행하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 환경부 글로벌탑 환경기술개발사업의 Non-CO2 온실가스 저감기술개발사업단(과제 번호 : E617-00241-07071-0)의 지원과 2021년도 산업통산자원부 스마트 건설기계 전문인력 양성사업의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다.

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