• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3383-3388
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• 2014

본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤 기관에서 바이오디젤 혼합 연료와 순수한 디젤연료를 사용하여 EGR율을 변화시켰을 때 연소 및 배기 특성을 디젤 연료만을 사용하였을 경우와 비교하기 위하여 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 일반적으로 많이 사용되고 있는 기관 회전 속도 2,000rpm에서 바이오디젤 혼합율 20%의 연료와 디젤 연료를 사용하여, EGR율에 다양하게 변화를 주어 실험을 하였다. 실험결과, 연소압력은 바이오디젤 혼합 연료와 디젤 연료 모두 EGR율이 증가할수록 감소하였으며, 도시 평균유효 압력은, 디젤 연료에 비하여 바이오디젤 혼합 연료가 더 높게 나타났다. 배출가스의 경우에, NOx는 EGR율이 증가할수록 디젤 연료에 비하여 바이오디젤 혼합 연료가 더 많이 배출되었다. 또한 NOx는 바이오디젤 혼합 연료와 디젤연료 모두 EGR율이 증가할수록 감소되었다. CO와 Soot, $CO_2$는 EGR율이 증가 할수록 증가하였으며, CO, Soot은 디젤 연료에 비해 바이오디젤 혼합 연료에서 더 작게 배출되었지만 $CO_2$는 더 많이 배출되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4137-4144
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• 2010

본 논문에서는 승용디젤엔진에서 유해배출물을 저감시키는 동시에 고연비를 달성하기 위하여 2단 터보과급기와 EGR 장치를 장착한 디젤엔진에 대하여 EGR 배열 방식이 EGR율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위하여 AMESim을 사용하였고 엔진 부품을 위하여 IFP Engine Library를 사용하였다. 고압, 저압, 반저압의 3가지 배열 방식이 고려되었다. 일반적으로 많이 사용되는 고압 방식과 저압 방식의 EGR 배열이 공연비 21에서 각각 6.4%, 10.0%의 EGR율을 보인 반면, 두 방식의 혼합형인 반저압 EGR 배열 방식의 EGR율은 18.0%의 값을 보였다. 따라서 2단 터보과급기와 EGR 장치를 장착한 엔진 설계시 엔진 성능과 유해배출물 발생량의 관점에서 반저압 방식 EGR 시스템이 적절함을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2573-2578
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• 2014

본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤 기관에서 바이오 디젤 혼합 연료를 사용하여 예비 분사시기와 EGR율을 변화시켰을 때 연소 압력과 배기 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실험을 수행하였다. 예비 분사 시기와 EGR율은 디젤 기관의 연소 및 배기 배출 특성에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 일반적으로 많이 사용되고 있는 기관 회전 속도 2,000rpm에서 바이오 디젤 혼합율 20%의 연료를 사용하여 예비 분사 시기와 EGR율에 다양하게 변화를 주어 실험을 하였다. 실험결과, 도시 평균 유효 압력은 예비 분사 시기가 상사점전 BTDC $10^{\circ}$에서 가장 높았으며, 연소 압력과 열 발생율은 동일 예비 분사 시기에서 EGR율에 비례하여 감소하였다. NOx배 출량은 예비 분사시기에 관계없이 EGR율이 증가할수록 큰 폭으로 감소하였으며, 매연(Soot)은 예비 분사 시기 BTDC $20^{\circ}$에서 가장 적게 배출되었다.

• 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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.143-150
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• 2008

EGR(exhaust gas recirculation) is an attractive means of improving the fuel economy of spark ignition engines, as it offers the benefits of charge dilution (lower pumping and cooling losses) while allowing stoichiometric fuelling to be retained for applications using the three-way catalysts. However, the occurrence of excessive cyclic variation with high EGR normally prevents substantial fuel economy improvements from being achieved in practice. Therefore, the optimum EGR rate in Gasoline-Hybrid engine should be carefully determined in order to achieve low fuel consumption and low exhaust emission. In this study, 2 liters gasoline engine with E-EGR system was used to investigate the effects of EGR on fuel economy, combustion stability, engine performance and exhaust emissions. EGR tolerance with load variation was found to be more sensitive than with rpm variation. With optimal EGR rates, the fuel consumption was improved by 5.5% while a combustion stability was guaranteed.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.806-813
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• 2014

가솔린엔진에서 흡기계를 통하여 배기가스의 일부를 재연소시키는 EGR시스템은 NOx를 저감하기 위하여 양호한 배기배출특성을 나타내지만, 엔진으로 유입되는 배기가스량이 적절하지 않을 경우 불안정한 연소를 일으켜 엔진의 출력이 저하된다. 본 연구에서는 흡기관압력을 바탕으로 다양한 엔진운전조건에 따른 EGR율을 예측하는 방법을 검토하고, 이러한 예측자료를 실험적 방법을 통하여 확인하였다. 그리고 이러한 예측자료를 바탕으로 피드백 EGR제어 알고리즘을 구성한 후, 엔진운전조건에 대한 잔류 가스량을 계산한 데이터와 EGR 피드백 제어실험을 통해 얻어진 데이터를 비교한 결과를 통하여 정성적으로 유사한 결과치를 얻었다. 따라서 적용된 피드백 EGR제어 알고리즘 및 시스템은 실제 전자제어식 EGR기술에 응용될 실현 가능성을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.137-146
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• 2016

EGR율이 증가할수록 $NO_X$ 저감에는 효과적이나, 과도한 EGR율은 오히려 불완전 연소의 주원인이 된다. 엄격한 배기규제를 만족하기 위해서는 엔진의 운행 조건에 최적화된 정밀한 EGR 밸브의 위치 제어가 뒷받침 되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 EGR 밸브 용 모터 특성 분석을 위해 수학적 모델링과 제어 이론에 대해 연구하고, 마이크로칩 개발 툴을 이용하여 EGR 밸브용 모터의 위치를 제어하기 위한 단계로서 PWM(Pulse Width Modulation)의 듀티(duty)비의 입력 값에 따른 밸브 위치를 측정하여 개폐 구간 별 EGR 밸브 모터 특성을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.879-886
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• 2013

본 연구에서는 고농도 EGR을 사용하는 DME 예혼합압축자기착화 연소의 근본적인 연소메커니즘을 이해하기 위해 수치해석 시뮬레이션을 수행하였다. EGR과 과급의 영향을 조사하면서 동시에 산소 분압과 산소 농도중 어느 것이 LTR 발열비율을 결정하는 핵심요소인지 확인하였다. EGR 비율과 과급압력을 매개변수 정하기 위해서 1) EGR 비율변화에 따라 산소농도, 산소함유량을 변화시키는 조건 2) 산소농도를 거의 일정하게 유지하면서 과급을 하여 산소 분압을 변화시키는 조건, 3) EGR과 과급을 조합하면서 산소 분압을 일정하게 유지 하기 위해 산소농도를 변화시키는 조건 세가지 조건에서 화학반응수치계산을 수행하여 검증했다. 연구결과 EGR율이 증가하면 연소의 시작, 종료시기가 지연되고, 과급을 하게 되면 연소의 시작, 종료시기가 앞당겨지는 것을 확인했다. EGR과 과급이 LTHR 발열비율 증가에 영향을 미치는 것도 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.39-44
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• 2005

고연료 중 대부분이 수소와 탄소의 결합물이다. 연료들은 엔진 내부에서 완전 연소되었을 경우는 수분인 증기와 $CO_2$가 발생된다. 그러나 대개 불완전 연소가 일어나 $NO_x$나 Smoke가 발생되어진다. 그리고 이 물질은 인해에 매우 해로운 물질들이다. 본 논문에서는 EGR과 상용주파수를 이용한 플라즈마 장치를 조합하여 배기가스 유해물질 제거 특성을 연구하였다. $NO_x$의 경우에는 전압과 EGR율이 증가할수록 유해물질 제거 특성이 우수하였고, Smoke의 경우에는 EGR 율이 증가하게 되면 Smoke의 발생율이 증가하였으나 전압이 증가하게 되면 발생율이 감소하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.87-95
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• 2009

EGR(Exhaust gas recirculation) provides an important contribution in achieving the development targets of low fuel consumption and low exhaust emission levels on gasoline engine for hybrid vehicles while allowing stoichiometric fuelling to be retained for applications using the three-way catalysts. However, the occurrence of excessive cyclic variation with high EGR normally prevents substantial fuel economy improvements from being achieved in practice. Therefore, the optimum EGR rate in gasoline engine for hybrid vehicles should be carefully determined in order to achieve low fuel consumption and low exhaust emission. In this study, 2 liters gasoline engine with E-EGR system was used to investigate the effects of EGR with optimum EGR rate on fuel economy, combustion stability, engine performance and exhaust emissions. As the engine load becomes higher, the optimum EGR rate tends to increase. The increase in engine load and reduction in engine speed make the fuel consumption better. The fuel consumption was improved by maximum 5.5% at low speed, high load operating condition. As the simulated EGR variation on a cylinder is increased, due to the increase in cyclic variation, the fuel consumption and emissions characteristics were deteriorated simultaneously. To achieve combustion stability without a penalty in fuel consumption and emissions, the cylinder-to-cylinder variations must be maintained under 10%.