• 청정기술
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

전 세계적으로 급성장하고 있는 자동차연료로 압축천연가스(CNG)의 사용이 일반화되고 있다. 1996년도에 100만 대이던 CNG자동차가 2006년도에는 5배가 증가하였으며, 지금도 계속 증가하고 있는 추세이다. CNG연료는 가솔린 및 디젤연료에 비하여 효율적이고 완전연소에 가까워 청정연료로서 적합하다. 또한 배출 가스로서 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 다른 연료에 비하여 유리하며, 경제적인 면에서도 투자가치가 있다. 본 연구에서는 천연가스자동차의 환경적인 특성화 효율적이고 경제적인 면에서 고찰하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권11호
• /
• pp.765-770
• /
• 2020

터보과급기는 엔진에 장착하여 연비를 개선하는 효과적인 장치로 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 정상유동의 등엔트로피 터빈 효율을 분석하였다. 자체 설계 제작한 저온 테스트 벤치를 사용하여 정상상태의 압력과 온도, 질량유량을 측정하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 터보과급기 회전속도 60,000 rpm에서 100,000 rpm 의 범위에서 측정을 수행하였다. 이 회전속도 범위에서 등엔트로피 터빈 효율은 0.53에서 0.57의 값을 보였다. 이때 블레이드 속도비은 0.71에서 0.84까지, 팽창비는 1.24에서 1.72의 범위에서 변화하였다. 효율은 블레이드 속도비와 팽창비가 증가하면서 감소하는 경향을 보였다. 그리고 트윈 스크롤 중 스크롤 A 또는 B 만 작동하는 경우에 대한 실험을 수행하여 결과를 스크롤 A와 B 모두 작동할 때와 비교하였다. 60,000 rpm에서는 스크롤 B를 사용한 경우, 그리고 100,000 rpm에서는 스크롤 A를 사용한 경우 높은 효율을 보였다. 따라서 본 연구에 사용한 트윈 스크롤 터빈은 효율적으로 작동하고 있음을 보였다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.676-685
• /
• 2016

본 연구는 폴리스타렌(PS) 수지의 유화공정 효율성 향상을 위해 저온열분해 회분식 반응기를 이용하여, 단일 PS 수지와 Co 및 Mo 촉매를 각각 첨가한 PS 수지를 반응온도(425, 450, $475^{\circ}C$), 반응시간(20~80분, 15분 간격), 촉매 농도변화에 따른 PS수지의 액화생성물 전환율을 측정하였다. 최적의 열분해 조건은 반응온도 $450^{\circ}C$, 반응시간 35분으로 판단되며, 전환된 액화생성물의 주요 성분은 GC/MS 분석결과 스타이렌 및 벤젠유도체가 대부분으로 나타났다. 생성물은 산업통상자원부에서 고시한 증류성상 온도에 따라 가스, 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하여 그 수율을 측정하였다. 그리고 $450^{\circ}C$ 반응온도에서 촉매 사용에 따른 전환율은 Co 촉매 > Mo 촉매 > 무촉매 순이었으며, 생성물 중 가스, 등유, 경유수율은 Mo 촉매, 가솔린은 무촉매, 중유는 Co 촉매에서 우수한 것으로 나타났다. Co 및 Mo 촉매 혼합 농도별 전환율 및 열분해 생성물 수율은 Co 촉매 100% 사용 시 가장 우수한 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.37-42
• /
• 2016

이 논문의 목적은 승용자동차의 배출가스 제어장치에 대한 고장사례 연구이다. 첫 번째 사례의 원인은 퍼지 컨트럴 솔레노이드밸브(PCSV)가 일정한 동작조건에서 열리지 말아야 하나, 오작동 되어 열림으로써 서지탱크로 증발가스가 유입되어 이것이 연료량이 농후한 것으로 측정되었다. 이 결과 엔진의 ECU(Electronic control uint)에서 연료의 분사량을 줄임으로써 공회전시 엔진의 부조화 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례에서는, EGR 밸브를 작동하는 호스가 다른 곳으로 조립되어 진공압력이 공급되지 않았다. 이로 인해 EGR 밸브가 작동되지 않고 다른 곳에서 진공이 누설됨으로써 엔진이 부조화 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 세 번째 사례는 두개의 센서 가운데 뒤쪽(Rear side) 산소센서가 다른 자동차의 산소센서로 오장착됨으로 인해 산소량을 감지하지 못해 감속시 급격하게 속도가 줄어든 것으로 확인되었다. 따라서, 배출가스 제어 장치에 관련된 시스템은 최적의 상태로 작동되어 배출가스를 저감하는 역할을 할 수 있도록 철저한 관리가 요구된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.11-18
• /
• 2021

수소는 동일한 공연비(AF ratio, Air-to-fuel ratio)에서 가솔린에 비해 점화에너지가 현격히 낮기 때문에, 희박한 혼합기 조건에서도 안정적으로 연소할 수 있는 장점을 가지고 있어 연소를 기반으로하는 내연기관에도 적용이 가능하다. 그러나 일부 연소조건에서 역화(Back-fire) 혹은 조기 점화(Pre-ignition)와 같은 이상 연소가 발생하기 쉬운 문제를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 엔진의 흡기(Intake gas mixture)를 구성하는 신기(Fresh air)와 수소 연료를 각각 냉각하여 공급함으로써, 역화를 최소화하여 최고 출력을 향상하는 연구를 진행하였다. 2.4 L급 전기점화(SI, Spark-ignition)엔진이 사용되었으며 수소는 포트분사 방식(PFI, Port Fuel Injection)으로 공급하였다. 신기의 온도는 터보차저가 장착된 상황에서 인터쿨러(Intercooler)를 이용하여 제어하였으며, 수소의 냉각은 칠러의 냉매와 열교환기를 통하여 직접 냉각 후 공급하였다. 그 결과 신기의 온도를 10~20 ℃가량 냉각시킬 경우 최고출력이 약 6.5~8.6 % 가량 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 수소를 -6 ℃까지 냉각하여 공급할 경우 마찬가지로 약 7.7 % 가량의 최고 출력을 향상할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.31-39
• /
• 2010

Although driving patterns strongly influence greenhouse gas and air pollutant emission rate from light duty vehicles, emission measurements have been mainly based on chassis dynamometer testing with one standard driving pattern. And there has been limited work on quantifying the independent effect of driving parameters on emission rate because of multidimensional nature of real-world driving pattern. The objective of this study is to obtain the quantitative effect of relative positive acceleration (RPA) on vehicle emission rate. RPA has been used to define the occurrence of acceleration demanding large amounts of power in certain driving distance and shown to be a significant affecting parameter for real-world emission rate. 40 driving patterns have been developed with fixed driving parameters to investigate independent effect of RPA. For the same values of average vehicle speed and power, the trend in carbon dioxide emission rate and fuel consumption with respect to RPA is very clear. Emission rate of nitrogen oxide and particulate matter also increase with respect to RPA, but the trend is less clear. Carbon dioxide emission from diesel vehicle appear to be more affected by high accelerations compared to that from gasoline vehicle because of high intake air restriction during acceleration caused by turbocharger and intercooler. The results have implications for the possible reduction of environmental effects through better traffic planning and management, driver education and car design.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.59-68
• /
• 2023

In this study, the performance of high-pressure fuel pumps was compared to find a high-pressure pump suitable for dimethyl ether (DME) fuel, and to establish a database of basic data on flow rates. The use of DME in compression ignition engines can reduce pollutant emissions. The cetane value of DME is higher than that of diesel fuel. The physical properties of DME are similar to liquefied gasoline gas (LPG), and when pressurized at a pressure of 6 bar or more, it changes from gas to liquid. Two types of high pressure pumps used in this study were independent injection type pump and a wobble plate type pump. Two high-pressure pumps with different injection types were compared. By measuring and comparing the performance changes of the two high-pressure pumps, a pump suitable for DME was selected and performance improvement measures were proposed. The changed experimental conditions to measure the performance change of the high pressure pump were increased in the units of 100 to 1,000 rpm and 100 rpm, and the experiment was performed at common rail pressures 300 and 400 bar. it was confirmed that the DME inside the fuel supply system remained in a liquid state through temperature sensors, pressure sensors, and pressure gauges. As a result of the experiment, it was confirmed that the flow rate discharged from the high-pressure fuel pump increased as the motor rotational speed increased, and the flow rate of the high-pressure fuel pump

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
• /
• pp.161-166
• /
• 2008

본 논문에서는 가솔린 기관에서 흡입 밸브 각도가 엔진의 부분부하 성능에 어떠한 영향을 미치는지를 혼합비 반응 특성을 통해 알아보았다. 흡입 밸브각이 작은 엔진이 흡입 밸브 각이 큰 엔진에 비해 배기가스 중 질소산화물 (BSNOx)의 양은 줄어들었고, 점화시기는 지각되었고, 제동연료소비율은 조금 개선되었다. 배기가스 중 질소산화물의 양이 줄고 점화시기가 지각 되었다는 것은 급속 연소가 일어났다고 판단할 수 있다. 시험 결과를 살펴보면 흡입 밸브각이 작아지면 기관의 연소 성능이 좋아지는 것으로 판단 될 수 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.22-27
• /
• 2015

최근 고고도 장기체공 무인기의 개발이 활발하게 진행되고 있는 가운데, 중량당 에너지 밀도가 높아서 왕복동 엔진의 연료로서 적합한 수소 연료를 적용하는 것이 경제성과 기술성 측면에서 유리한 것으로 검토되었다. 본 연구에서는 2.4리터급 왕복동 가솔린엔진을 수소엔진으로 개조하기 위하여 수소연료를 공급하기 위한 실험장치를 구축하고 수소연료 공급이 가능한 인젝터를 장착하였으며 범용 엔진제어기를 이용하여 엔진을 구동시킴으로써 시동 및 공회전 시의 연소 특성을 파악하였다. 안전하게 엔진 시동성을 확보하였고 공회전 상태를 유지할 수 있는 조건을 탐색하였다. 또한 공회전 상태에서 공연비와 점화 타이밍을 변경해보면서 연소 안정성을 비롯한 기본적인 연소 특성을 살펴봄으로써 향후 수소엔진을 활용한 무인기의 동력원을 개발하기 위한 기초를 마련하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.38-44
• /
• 2012

근래 들어 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPi(Liquid phase LPG injection)는 펌프를 이용해서 고압의 액상연료를 공급하는 것이 가장 핵심적인 기술이다. LPi 시스템은 액상연료분사의 전자식 정밀제어를 통해 출력이 상승하고 유해배출가스가 현저하게 저감되는 장점이 있으나, 가장 핵심적인 부품인 연료펌프 및 인젝터의 경우 대부분 수입에 의존하고 있어 시스템 설계에 유연하지 못하다. 본 연구에서는 인젝터의 국산화 개발을 위해 LPi 시스템에 적합한 연료공급방법의 인젝터 디자인 및 최적의 작동조건 확보를 목표로 LPi용 인젝터의 설계 및 시작품을 제작하여 누설 및 유량특성을 살펴보았다.