• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.530-537
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• 2012

This work experimentally investigates that Diesel-DME blended fuel influences combustion characteristics and emissions (NOx, CO, HC, smoke) in a single-cylinder DI diesel engine. Diesel is used as a main fuel and DME is blended for the use of its quick evaporating characteristics. Diesel and DME are blended by the method of weight ratio. Weight ratios for Diesel and DME are 95:5 and 90:10 respectively and the both ratios have been used altogether in blended fuel. The experiments are conducted in this study single cylinder engine is equipped with common rail and injection pressure is 700 bar at 1200 rpm. The amount of injected fuels is adjusted to obtain the fixed input calorie value as 972.2 J/cycle in order to compare with the fuel conditions. DME is compressed to 15 bar by using nitrogen gas thus it can be maintained the liquid phase. In this study, different system compared others paper is common rail system, also there is combustion and emission about compared DME and diesel fuel. It is expected to be utilized about blended fuel.

• 동력기계공학회지
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• 제22권6호
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• pp.67-73
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• 2018

Gasoline that meets the quality standards is distributed in Korea. However, consumers who use toluene or solvent mixed with gasoline have appeared due to rising crude oil prices and for the purpose of tax evasion. Gasoline quality standard is enacted by the domestic and international research reference. A wrong fuel can influence automobile performance or environmental issue. Thus, empirical data from this issue is necessary. Therefore, this research observed catalyst influence by gasoline property change and inspect influence of environment. In this study, fuel property evaluation, lean-burn evaluation, and real vehicle exhaust emission test were performed. In the result of fuel property, the fuel "A" was measured to be up to 27% less octane than the normal gasoline and the distillation property was measured 24% higher than normal gasoline. In the test result of single cylinder engine lean-burn test, the fuels "A" and "B" show torque value 20% less than the normal gasoline. As a result of vehicle test using the catalyst, the fuel "A" was increased more than the normal gasoline with 83% THC, 1,806% CO and 128% NOx, and the fuel "B" was increased more than normal gasoline with 1.6% THC, 391% CO and 142% NOx.

• 한국분무공학회지
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• 제27권3호
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• pp.117-125
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• 2022

This study examines whether engine fuel efficiency is improved by optimization of the exhaust valve timing in a state where the intake valve timing has been optimized in a small turbo gasoline engine that has intake cams and exhaust cams with fixed valve opening periods. When the exhaust valve is opened late, the expansion stroke is longer, and the efficiency can be improved. A 2-cylinder turbo gasoline engine with 0.8 liters of displacement and an MPI (Multi Point Injection) fuel system was used. The engine was operated at 1,500 and 3,000 rpm, and the load conditions included a partial load of 50 N·m and a high load of 70 N·m. Data was recorded as the exhaust valve timing was controlled, and this was used to calculate the efficiency of combustion using a heat release, the fuel conversion efficiency, and the pumping loss. Results and the hydrocarbon concentrations in the exhaust gas were compared for each condition. Experiment results confirmed that additional fuel efficiency improvements are possible through exhaust valve timing control at 1,500 rpm and 50 N·m. However, in other operating conditions, fuel efficiency improvements could not be obtained through exhaust valve timing control because cases where the pumping loss and fuel/air mixture slip increased when the exhaust valve timing changed and the fuel efficiency declined.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.90-96
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• 2019

셰일가스의 채굴량 확장과 러시아를 통한 PNG (Pipeline Natural Gas)의 도입은 천연가스가 유력한 대체 연료임을 시사해주고 있다. 따라서 향후 증대될 천연가스의 공급에 맞추어 해당 연료의 수요처 증대가 필수적인 상황이다. 이와 같은 상황에서 수송분야는 저탄소 기체 연료인 천연가스를 적용하기 적합한 분야이며, 이를 통해 이산화탄소와 입자상 물질 등의 유해 배기물질을 저감하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 천연가스는 자발화 특성이 낮고, 내노킹(Anti-knocking)성이 우수하기 때문에 전기점화 방식에 적합하다. 최근 가솔린 엔진은 연비 개선을 위해 연소실에 직접 분사하는 방식을 주로 채택하고 있으나,연소실 내로 액상 직분사를 하는 반면 천연가스의 경우 액상분사 혹은 고압 분사가 어렵다. 따라서 포트에 분사하는 방식을 사용하므로 동등 흡기압력에서 연료의 분율이 흡입공기의 체적을 대체하여 가솔린 직분 방식에 비해 출력이 저하되는 현상을 피할 수 없게 된다. 이에 본 연구에서는 터보차저를 천연가스 포트 분사 엔진에 적용하여 흡기 압력 상향을 통한 출력 보상을 도모하고자 하였다.그 결과 천연가스 적용 시 흡기압력을 기존 가솔린 대비 5-27 % 상향 시 가솔린 직분사 엔진과 동등 출력을 확보함과 동시에 향상된 제동 열효율을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권3호
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• pp.209-220
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• 2001

This study was carried out to investigate the usability of the used frying oil, which was extracted from soybean, as one of the alternative fuel of a small diesel engine. For the experiment, NO. 2 diesel oil [D], used frying oil [UF], and their volumetric blends were applied and analysis of the properties and compositions of the experimental fuels were conducted. A four cycle diesel engine with single cylinder, water cooling system, maximum output 8.1 ㎾/2,200 rpm was selected and a direct injection chamber and a precombustion chamber were attached alternately. The results obtained were as follows: 1. Engine power (BHP) were increased from 4.13~4.27㎾ to 9.08~9.15㎾ for diesel oil, from 4.05~4.19㎾ to 8.44~8.92㎾ for UF, and from 4.01~4.48㎾ to 8.69~9.16㎾ for blend fuel, as the engine speed increased from 1,000 rpm to 2,200 rpm. The BHP in case of the direct combustion chamber were fluctuated higher than those of the pre-combustion chamber. 2. With the engine speed increased, torque of the engine were increased from 39.50~40.80 N.m to 42.89 N.m, then decreased to 39.44~39.77 N.m for diesel oil, and increased from 38.73~40.04 N.m to 40.12~40.82 N.m then decreased as 36.53~38.76 N.m for UF. Torque of the blend fuels were increased from 38.75~41.76 N.m to 40.47~42.89 N.m then decreased to 37.73~39.78 N.m. There is no significant difference of torque between the type of combustion chambers. 3. The specific fuel consumption of the UF was increased about 20 percent depending on the engine speed variations. And in case of direct injection chamber, about 12 percent lower fuel consumption was observed than that of precombustion chamber. 4. NOx emission of the UF was higher than that of diesel oil at above 1,800rpm of the engine speed. In case of the direct injection chamber, NOx emission was revealed higher about 59 percent than that of the precombustion chamber, depending on the range of the engine speeds. 5. Smoke emission was decreased in case of UF compared with diesel oil on direct injection chamber. When using precombustion chamber smoke emission was a little higher than that of the direct injection chamber were showed at the engine speed range. 6. At all the engine speed range, exhaust gas temperatures were decreased 2~3$^{\circ}C$ for UF used engine compared with those of the diesel oil. The exhaust gas temperature of the direct injection chamber was higher than that of the precombustion chamber by 72$^{\circ}C$. 7. Unburnt materials remained in the cylinder in case of the pre-combustion chamber was smaller and softer than that of the direct combustion chamber. 8. The feasibility of the blend fuel B-1 and B-2 were verified as a direct combustion chamber was attached to the diesel engine, with respect to the power performance of the engine.

• 한국가스학회지
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• 제7권2호
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• pp.33-41
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• 2003

LPG는 사용, 저장, 생산 과정뿐만 아니라 이송 중에도 많은 잠재위험(Hazard)을 갖고있다. 소규모의 수요처일 경우, LPG 용기를 적재한 차량에 의해 지역 사업자에 의하여 배달된다. 만약 도심지역에 가스용기를 적재한 차량에 폭발사고가 발생한다면 주변지역에 재산 피해뿐 아니라 상당한 인명피해를 초래할 것이다 본 연구에서는 LPG 누출 사례연구를 통하여 가스용기를 이용한 LPG의 운반 중에 사고의 원인이 되는 잠재위험을 확인한 후 사고발생 시나리오를 작성하고 발생 가능성과 피해결과를 예측하는 위험성(risk)의 정량적 분석을 하였다. 본 연구에서는 위험분석 프로그램을 Excel과 Visual Basic으로 프로그래밍 하여, ETA(Event Tree Analysis)법으로 LPG 운반도중 발생할 수 있는 사고의 빈도수를 구한 뒤, 이를 바탕으로 폭발로 인한 피해 범위 및 피해정도를 도출하였다. UVCE의 경우, 가스용기에서 누출되어 증발된 LPG에 대하여 사고현장주변에서 10m 이내에서는 심각한 구조적 손상을 보이며, 150m 이상에서도 유리가 파열되는 심각한 손상확률을 보였다. 그리고 TNT 상당법으로 Probit 결과, 10분간 누출되었을 때 40m 지점에서 유리창의 $75\%$가 깨졌으며, 20m 지점에서 $16\%$, 40m 지점에서는 $10\%$의 구조적 손상을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.88-94
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• 2012

One of the effective ways to reduce both $NO_x$ and PM at the same time in a diesel CI engine is to operate the engine in low temperature combustion (LTC) regimes. In general, two strategies are used to realize the LTC operation-dilution controlled LTC and late injection LTC - and in this study, the former approach was used. In the dilution controlled regime, LTC is achieved by supplying a large amount of EGR to the cylinder. The significant EGR gas increases the heat capacity of in-cylinder charge mixture while decreasing oxygen concentration of the charge, activating low temperature oxidation reaction and lowering PM and $NO_x$ emissions. However, use of high EGR levels also deteriorates combustion efficiency and engine power output. Therefore, it is widely considered to use increased intake pressure as a way to resolve this issue. In this study, the effects of intake pressure variations on performance and emission characteristics of a single cylinder diesel engine operated in LTC regimes were examined. LTC operation was achieved in less than 8% $O_2$ concentration and thus a simultaneous reduction of both PM and $NO_x$ emission was confirmed. As intake pressure increased, combustion efficiency was improved so that THC and CO emissions were decreased. A shift of the peak Soot location was also observed to lower $O_2$ concentration while $NO_x$ levels were kept nearly zero. In addition, an elevation of intake pressure enhanced engine power output as well as indicated thermal efficiency in LTC regimes. All these results suggested that LTC operation range can be extended and emissions can be further reduced by adjusting intake pressure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.692-698
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• 2020

본 논문은 커먼레일 단기통 디젤엔진에서 다단 파일럿 분할 분사 전략이 연소 및 배기가스 배출특성에 미치는 영향을 분석하는 데 초점을 두었다. 실린더 내부 최고 압력과 열발생률은 단일분사 조건에서 가장 높았으며, 파일럿 분사량이 균등하게 분할되어 분사 횟수가 증가할수록 감소하는 경향으로 나타났다. IMEP, 엔진 토크 및 연소 효율은 1단 파일럿 분사 조건에서 가장 낮게 나타나는 특성을 보였으나, 다단 파일럿 분할 분사 전략 적용 시 증가하는 경향으로 분석되었다. COV_IMEP는 연소 효율이 가장 낮은 1단 파일럿 분사 조건에서 가장 높았으며, 이는 연소 안정성이 낮다는 것을 의미한다. 배기가스 중 산소농도는 단일분사 조건에서 가장 낮았고, 이산화탄소는 가장 높게 배출되는 특성을 보였다. 다단 분할 분사 전략 적용 시 저온 연소과정이 진행되기 때문에 일산화탄소의 산화율은 낮아지게 되고 배출수준은 증가하는 특성을 보였다. 탄화수소는 국부적으로 농후한 혼합기가 형성되는 단일분사 조건에서 가장 높은 결과를 보였다. 질소산화물은 다단 파일럿 분할 분사 전략 중 3단 파일럿 분사 조건에서 55.6%까지 감소하는 특성을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.712-718
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• 2016

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 가스터빈에서 나온 고온의 배기가스가 흐르게 된다. 이러한 유체의 흐름으로 인해 전열관군에서 시간변화에 따라 양력과 항력의 변동이 발생하는데 이에 따라 유동 유발 진동이 발생한다. 이러한 진동이 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 실험적 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 양력과 항력의 PSD 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 기존 연구에서 실험에 사용한 전열관군에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 전열관군에서의 양력과 항력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 전열관군에서 양력과 항력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 전열관군에서의 PSD 특성을 정립하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.371-376
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• 2012

본 연구에서는 대형버스 배기가스 테스트 모드인 JE-05 에서 DME와 디젤을 연료로 사용하는 대형 DME버스를 차대동력계, 배기가스 분석기 그리고 PM 측정시스템을 이용하여 대형 DME버스의 연비, 배기가 스특성 그리고 동적 특성에 대해 알아보았다. 대형 DME버스에는 6기통 8,071cc 디젤엔진이 장착되었으며, 현재 운행되고 있는 상용 디젤버스와는 달리 DOC, DPF와 같은 후처리 장치가 없다. 실험 결과, 각 부하에 따른 차량의 속도를 통하여 차량의 동적 특성은 DME와 디젤을 사용했을 때 거의 비슷한 것을 알 수 있었다. NOx, CO와 THC는 DME를 연료로 사용 시 디젤연료에 비해 더 적게 배출되는 것을 확인하였다. 하지만 PM은 DME연료를 사용 시 거의 발생하지 않았는데, 이는 DME가 함산소연료이고 분자구조상 탄소-탄소 결합이 없기 때문이라고 생각된다. $CO_2$는 각 연료 사용 시 비슷하게 발생하였으며, 저위발열량 베이스로 계산된 연비는 DME연료 사용 시 디젤연료보다 약 6.7% 더 낮게 나왔다.