• 제목/요약/키워드: 질소산화물.매연

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비도로 차량용 디젤엔진의 배기가스 저감에 관한 연구 (A Study of the Reduction of Diesel-Engine Emissions for Off-Road Vehicles)

  • 조규백;김홍석;강정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권6호
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    • pp.577-583
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    • 2011
  • 비도로 차량용 디젤엔진의 Tier 4 interim 규제를 만족하기 위하여 입자상물질과 질소산화물 배출량은 현행 규제 대비 각각 95%, 30% 저감되어야 하며, 입자상 물질을 저감하기위한 방법으로 디젤산화촉매, 부분유량 매연 여과장치 및 매연여과장치가 비도로 차량용 디젤엔진에 적용될 수 있다. 또한 질소산화물을 저감하기위해 배기가스 재순환방법, 선택적 환원촉매와 희박 질소산화물 포집장치 등이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 56kW급 off-road 차량에서의 입자상물질과 질소산화물을 저감하기위해 매연여과장치와 고압루프 배기가스재순환 시스템이 연구되었다. 실험결과로서 디젤산화촉매와 매연여과장치는 입자상물질을 저감하는데 매우 효과적이었으며 낮은 배압과 함께 출력손실도 5%이내였다. 고압루프 배기가스재순환을 적용한 결과 중 저부하 조건에서 효과적으로 질소산화물을 저감하였으며 배기가스재순환율이 높을수록 질소산화물의 저감율도 증가하였다.

선박 주 추진기관으로 사용가능한 대형 디젤엔진의 배기가스 특성 분석 (Exhaust Emission Characteristics from Heavy-duty Diesel Engine applicable to Prime Propulsion Engine for Marine Vessels)

  • 이형민;박랑은
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.484-489
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    • 2012
  • 본 논문은 선박의 주 추진기관으로 사용가능한 육상 운송수단에 탑재되어있는 대형 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질과 질소산화물의 배출특성을 ESC mode에 적용시켜 분석하는데 초점을 두었다. 입자상 물질은 엔진의 고부하 영역에서 다량으로 배출되는 특성을 확인 할 수 있었으며 질소산화물의 경우 배기가스 온도 측정형태와 동일한 경향으로 배출되었다. 매연여과장치를 부착하여 입자상 물질의 배출특성을 분석한 결과 mode별 1/100~1/1,000배까지 저감되었다. 그러나 급격한 엔진 부하 변동 시 저감효과는 떨어졌으며 고속-고부하 영역에서는 매연여과장치내부의 온도상승으로 일부 재생현상이 발생하여 입자상 물질의 배출 증가 결과를 초래하는 현상이 발생하였다. 시험엔진에서 배출되는 입자상 물질의 입경분포를 분석한 결과 대부분 100nm 이하의 크기를 가지는 나노 입자가 배출되었으며 매연여과장치를 부착 및 탈착하여 측정한 결과 배출수준에는 차이가 있지만 입자상 물질의 입경분포는 비슷한 경향으로 분석되었다.

소형엔진의 배출가스측정방법에 따른 질소산화물 및 매연에 관한 연구 (A Study on NOx and Smoke by Exhaust Gas Measuring Method of Light-Duty Engine)

  • 한영출;나완용;오용석;문병철;박봉규;박귀열
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.7-11
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    • 2001
  • Recently, increasing usage of diesel vehicle, many countries try to reduce the pollutant materials by emission regulation standard. Particularly in our country, the supplement ration of diesel vehicle is high, and air pollution by vehicle exhaust gas is very serious. So, in study, we tested exhaust gas by various mode in-light duty diesel engine. Therefore, we can know about NOx and smoke seriousness.

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층류 확산화염에서의 매연과 질소산화물의 배출특성 : 공기측/연료측 희석제 첨가에 따른 영향 (Soot and NOx Emissions in Laminar Diffusion Flames: Effects of Air-Side versus Fuel-Side Diluent Addition)

  • 이종호;엄재호;박철웅;전충환;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권5호
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    • pp.596-603
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    • 2003
  • Present study has been conducted to see the relative effects of adding N: to fuel-side and air-side on flame structure, soot formation and NOx emissions. Experiments were carried out to ascertain to what degree chemical kinetics and/or molecular transport effects can explain the differences in soot formation and NOx emission by studying laminar diffusion flames. Direct photograph was taken to see the flame structure. CARS techniques was used to get the flame temperature profiles. And spatial distribution of soot could be obtained by PLII method. CHEMKIN code was also used to estimate the global residence time to predict NOx emissions at each condition. Results from these studies indicate that fuel-side dilution is more effective than air-side dilution in view of NOx emissions. However, air-side dilution shows greater effectiveness over fuel-side dilution in soot formation. And turbulent mixing and heat transfer problems were thought to be considered in practical applications.

바이오에멀젼 연료의 연소 특성 (Combustion Characteristics of Bio Emulsion Fuel)

  • 김문찬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1421-1432
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    • 2018
  • 본 연구에서는 바이오매스로서 코코넛 폐기물을 $600^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. 선박유로 사용되는 MDO(Marine Diesel Oil)와 바이오매스로서 코코넛 폐기물을 열분해하여 생성된 수상오일을 MDO에 15~20% 까지 혼합 후 유화시켜 제조된 바이오에멀젼 연료의 연소 특성에 대하여 연구 하였다. 엔진 배출가스 및 온도, 출력을 측정하기 위하여 엔진 다이나모메터를 사용하였다. 바이오에멀젼 연료는 수분이 함유되어 있어서 연소실내의 기화잠열을 빼앗아가 배출가스의 온도를 낮춰주는 것으로 나타났다. 바이오에멀젼 연료에 함유된 수분이 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 매연을 감소시키는 것으로 나타났다. 바이오에멀젼 연료의 사용으로 연소실내의 온도 감소는 질소산화물 배출을 저감하는 것으로 나타났다. 바이오오일 함유량이 증가 하면 수분함량도 증가하여 전체 발열량이 줄어들게 된다. 따라서 출력이 바이오에멀젼 연료 사용량에 비례하여 감소하는 특성을 나타내었다. 선박용 연료로 사용되는 중질유는 매연과 질소산화물을 많이 배출한다. 선박용 연료로 바이오에멀젼 연료를 사용하면 매연과 질소산화물 배출을 줄여줄 수 있을 것으로 기대된다.

후처리장치를 이용한 대형디젤기관에서의 배기성능에 관한 연구 (Effects of Aftertreatments of Emission Performance in Heavy duty diesel)

  • 이상준;최경호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.34-41
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    • 2000
  • The purpose of this research was to investigate the effects of exhaust gas recirculation(EGR) with diesel particulate filter(DPF) on heavy duty diesel engine. The exhaust gas was recirculated to the intake manifold after the smoke was eliminated in the DPF, The major conclusions of this research are i)at each engine speed EGR ratio was able to 60% maximum ii) the amount of NOx emissions was decreased to 90% at high engine load and to more than 60% at low engine load and iii) the amout of NOx emissions was increased to five times according to the increase of engine load but the effect of EGR is more effective at high engine load.

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미강유를 사용한 디젤기관에서의 배기오염물질 저감에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Exhaust pollutant Reduction in Diesel Engine using a Rice-Bran Oil)

  • 이준서
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권6호
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    • pp.754-762
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    • 1998
  • Exhaust emissions in diesel engine are affected by fuel properties but the reason for this is not clear. Especially the recent strong interest in using low-grade fuel demands extensibe investigation in order to clarify the exhaust emissions. Bio-Diesel oil has a great possibility to solve the pollution problem caused by the exhaust gas from diesel engine vehicles. The use of bio-oils in diesel engines has received considerable atten-tion to the forseeable depletion of world oil supplies. So bio-diesel oil has been attracted with attentions for alternative and clean energy source. The purpose of this paper is to evaluate the fea-sibility of the rice-bran oil for alternative fuel in a diesel engine with rgard to exhaust emis-sions.

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커먼레일엔진 EGR RATE에 따른 배기가스 변화에 대한 실험적 연구 (An experimental study on exhaust gas variation depending on EGR rate of common rail engine)

  • 김진용;나병철;이계철;서준호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.2167-2172
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    • 2004
  • Current common rail engines are equipped with cooled EGR systems by using an engine cooling water system. In this study, investigations of exhaust gas reduction characteristics have been carried out in the common rail engine system depending on the EGR rate variation. The experimental results shows that NOx reduces and smoke increases as the EGR rate increases.

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디젤엔진의 출력 및 배기가스에 미치는 EGR의 영향 (Effect of EGR on power and exhaust emissions in diesel engine)

  • 송규근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.870-875
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    • 2015
  • 디젤 엔진은 출력 및 연료소비율이 우수하여 많이 사용되고 있다. 그러나 디젤엔진은 가솔린엔진에 비하여 배출가스 저감 기술 등에서 아직 해결해야할 문제점들이 많고, 대기오염의 주범이다. 디젤엔진에 있어 배기가스 재순환(EGR; Exhaust Gas Recirculation) 기술은 여러 촉매 기술에 비해 질소산화물(NOx) 배출 저감을 위한 가장 효과적인 기술이며 또한 경제성, 적용 가능성 측면에서도 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 EGR 시스템을 장착한 디젤 엔진을 대상으로 EGR이 디젤기관의 출력 성능 및 배기특성에 미치는 영향을 고찰하였고, 다음과 같은 결론을 얻었다. EGR율이 증가함에 따라 IHP 및 BHP는 감소하며, 순수EGR에 의한 영향은 엔진회전수에 따라 차이는 있지만, 순수 EGR에 의한 BHP는 저속 운전에서는 약 9%, 고속운전에서는 3.5% 정도 감소하였다. 그리고 NOx는 EGR율이 증가함에 따라 감소하고, 엔진회전수 증가할수록 증가한다. 또한 매연(smoke)은 EGR율이 증가함에 따라서 증가하고, 엔진회전수가 증가할수록 감소한다. EGR율에 따라 NOx와 매연 배출을 동시에 최소로 할 수 있는 최적의 운전 상태가 존재하며, EGR율이 증가할 수록 NOx 및 매연을 위한 최적운전 속도는 증가한다.

직접분사식 디젤기관에서 연료소비율 및 배기배출물 특성에 미치는 바이오디젤유의 영향 - 유채유를 중심으로 - (Effects of Biodiesel Fuel on Characteristics of Specific Fuel Consumption and Exhaust Emissions in DI Diesel Engine - Using Rape Oil -)

  • 임재근;최순열;김석준;조상곤
    • 해양환경안전학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.83-87
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    • 2008
  • 산유국으로부터 에너지 독립을 하고 대기오염방지를 위한 배기배출물을 저감시키기 위하여 대체연료에 많은 관심을 가지고 있다. 폐유나 새로운 식물성 기름과 동물성 기름으로부터 생성할 수 있는 바이오디젤유가 압축점화기관인 디젤기관에 구조적인 변화없이 사용될 수 있다. 이 논문에서는 4행정 직접분사식 디젤기관을 이용하여 순수 디젤유와 바이오디젤 혼합유(바이오디젤 10% 및 20% 함유)의 연료소비율과 배기배출물에 미치는 영향을 제시했으며, 특히 실험에 사용된 바이오디젤 연료는 우리 실험실에서 유채유로부터 직접 생산되었다. 이 연구 결과 바이오디젤 혼합유가 디젤유 보다 연료소비율과 질소산화물은 약간 증가 되었고 일산화탄소와 매연은 상당히 감소되었다.

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