Park, Cheolwoong;Cho, Seehyeon;Kim, Taeyoung;Cho, Gyubaek;Lee, Janghee
Journal of the Korean Institute of Gas
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v.19
no.4
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pp.22-28
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2015
In order to keep the competitiveness of LPG fuel for transportation fuel, the difference in fuel consumption with gasoline and cost for an aftertreatment system should be reduced with continuous development of technology for LPG engine. In the present study, spray-guided type direct injection combustion system, whose configuration is composed of direct injector in the vicinity of spark plug, was employed to realize stable lean combustion. A certain level of nitrogen oxides($NO_x$) emits due to a locally rich mixture regions in the stratified mixture. With the application of EGR system for the reduction of $NO_x$, 15% of $NO_x$ reduction was achieved whereas fuel consumption and hydrocarbon emission increased. By the application of EGR, the combustion speed reduced especially appeared at initial flame development period and peak heat release rates and increasing rates for heat release rate decreased as EGR rate increased due to the dilution effect of intake air.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.30
no.2
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pp.239-251
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2024
In this study, a hydrogen fuel cell process based on methanol was developed to reduce greenhouse gas emissions. In Case1, the methanol fuel engine system was designed to investigate the emission of exhaust gas when methanol was supplied as fuel instead of gasoline to the engine. In Case2, a hydrogen fuel cell system was designed by adding a methanol reforming system to Case1. This hybrid system produced gray hydrogen and combined the output of the engine and fuel cell to drive the ship. However, gray hydrogen emits carbon in the process of producing hydrogen. To address this problem, a carbon capture and utilization (CCU) system was added to Case3. The CO2 of the flue gas discharged from Case2 was synthesized with gray hydrogen to produce blue methanol. The results of the case studies revealed that the optimal operating conditions were 220 ℃, 500 kPa, SCR = 1.0, and flow ratio = 0.7. The system of Case3 reduced carbon emissions by 42% compared with that Case1. Thus, the hybrid system of Case3 could considerably reduce the ship's CO2 emissions.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.11
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pp.765-770
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2020
The turbochargers used widely in diesel and gasoline engines are effective devices to reduce fuel consumption and emissions. In this study, the isentropic turbine efficiency of the steady flow in a twin-scroll turbocharger for the passenger vehicle gasoline engine was analyzed. The cold gas test bench was designed and made. The pressure and temperature of the inlet and exit of the turbine were measured at 60,000, 70,000, 90,000, and 100,000rpm under the steady-state flow. The isentropic turbine efficiency was calculated. The efficiency was the range of 0.53 to 0.57. The BSR and expansion ratio were changed from 0.71 to 0.84 and from 1.24 to 1.72, respectively. The isentropic turbine efficiency decreased with increasing BSR and expansion ratio. The operation of only scroll A or B was compared with that of the twin-scroll turbine. The isentropic efficiency of using only scroll B was higher than those of only scroll A at 60,000rpm. The isentropic efficiency of using only scroll A was higher than those of only scroll B at 100,000rpm. Therefore, the twin-scroll turbine used in this study is operating effectively in the wide speed range.
As the interest on the air pollution is gradually rising up at home and abroad, automotive and fuel researchers have been working on the exhaust emission reduction from vehicles through a lot of approaches, which consist of new engine design, innovative after-treatment systems, using clean (eco-friendly alternative) fuels and fuel quality improvement. This research has brought forward various main issues : whether PM emissions should be regulated for diesel and gasoline vehicles and whether gasoline and LPG powered vehicles can be further neglected from PM emission inventories. Finally, the greenhouse gas ($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$) regulation has been discussed including automotive emission regulation. The greenhouse gas and emissions (PM) particle of automotive had many problem that cause of ambient pollution, health effects. This paper discussed the influence of LPG fuel on automotive cold startability and exhaust emissions gas. Also, this paper assessed emission characteristics due to the test temperature. These test temperature were performed by dividing the temperature of the test mode and the lowest local temperature in winter. Through this study, the correlation of cold startability, exhaust emission and greenhouse gas emission was analyzed.
As the interest on the air pollution is gradually rising up at home and abroad, automotive and fuel researchers have been working on the exhaust emission reduction from vehicles through a lot of approaches, which consist of new engine design, innovative after-treatment systems, using clean (eco-friendly alternative) fuels and fuel quality improvement. This research has brought forward various main issues : whether PM emissions should be regulated for diesel and gasoline vehicles and whether gasoline and LPG powered vehicles can be further neglected from PM emission inventories. Finally, the greenhouse gas regulation has been discussed including automotive emission regulation. The greenhouse gas and emissions of automotive had many problem that cause of ambient pollution, health effects. Based on various test modes and ambient conditions, this paper discusses the characteristics of LPG on exhaust emissions and greenhouse gases. Also, this paper assessed emission characteristics due to the test temperature. These test temperature were performed by dividing the temperature of the test mode and the lowest local temperature in winter. Through this study, the correlation of vehicle test mode and ambient condition, exhaust emission, greenhouse gas emission was analyzed.
Jun Ha;Yongrae Kim;Cheolwoong Park;Young Choi;Jeongwoo Lee
Journal of the Korean Institute of Gas
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v.27
no.3
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pp.52-58
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2023
With the increasing awareness of the importance of carbon neutrality in response to global climate change, the utilization of hydrogen as a carbon-free fuel source is also growing. Hydrogen is commonly used in fuel cells (FC), but it can also be utilized in internal combustion engines (ICE) that are based on combustion. Particularly, ICEs that already have established infrastructure for production and supply can greatly contribute to the expansion of hydrogen energy utilization when it becomes difficult to rely solely on fuel cells or expand their infrastructure. However, a disadvantage of utilizing hydrogen through combustion is the potential generation of nitrogen oxides (NOx), which are harmful emissions formed when nitrogen in the air reacts with oxygen at high temperatures. In particular, for the EURO-7 exhaust regulation, which includes cold start operation, efforts to reduce exhaust emissions during the warm-up process are required. Therefore, in this study, the characteristics of nitrogen oxides and fuel consumption were investigated during the warm-up process of cooling water from room temperature to 88℃ using a 2-liter direct injection spark ignition (SI) engine fueled with hydrogen. One advantage of hydrogen, compared to conventional fuels like gasoline, natural gas, and liquefied petroleum gas (LPG), is its wide flammable range, which allows for sparser control of the excessive air ratio. In this study, the excessive air ratio was varied as 1.6/1.8/2.0 during the warm-up process, and the results were analyzed. The experimental results show that as the excessive air ratio becomes sparser during warm-up, the emission of nitrogen oxides per unit time decreases, and the thermal efficiency relatively increases. However, as the time required to reach the final temperature becomes longer, the cumulative emissions and fuel consumption may worsen.
In this paper, we have implemented the low temperature fluidity test system with the composited fuel filter and heater, which has tested the low temperature fluidity of gasoline, an engine start time, the consumption of electricity and power to evaluate the system performance. The test condition have used the diesel fuel, the normal temperature, the diesel fuel supply pressure $3.4kgf/cm^2$ at $-20{\sim}-30^{\circ}C$, the fuel supply quantization 60 l/H, the setting current 30 A and the voltage $13V_{dc}$. In order to simulate the operation of diesel fuel filter, we will establish the composited fuel filter into test jig, and be filled with chamber tank and filter by a constant flow quantization and pressure. After these, it shall be cold for setting time. And then we have measured the consumption current and power of heater, an operating time and pressure of filter.
In this study, nanopower ZnO and $SnO_2$ as sensing materials were prepared by hydrazine and hydrothermal routes, respectively, and were doped with Pd, Ru catalyst. The CO and $NO_2$ sensors were fabricated by coating of sensing materials on the MEMS-based structure with electrodes and heaters. The 0.1 wt% Pd doped $SnO_2$ sensor and Ru doped ZnO sensor showed the high sensor response to CO 30 ppm and $NO_2$ 1 ppm, respectively. The sensor signal was stable. This can be used for the detection of pollutant gases emitted from gasoline engine.
Deactivated three-way catalysts which had been exposed to gasoline engine exhaust for a long time were remanufactured by ultra sonic cleaning with distilled water, sulfuric acid solution and impregnation with precious metals (Pt, Pd, Rh). The catalytic properties as well as conversion reactivity of CO, THC and NOx about fresh, aged and remanufactured catalysts were examined. Most of the pollutants deposited on the aged three-way catalysts were removed in the remanufacturing process of those catalysts. At the same time a little amount of precious metals like Pt and Pd were removed in the remanufacturing process. Under the experimental condition used in this study, in the case of the remanufactured catalysts with impregnation of precious metals, the catalytic activities were recovered to almost the same level, or higher level of that of the fresh catalyst.
The positive matrix factorization (PMF2) and multilinear engine (ME2) models have been shown to be powerful environmental analysis techniques and have been successfully applied to the assessment of ambient particulate matter (PM) source contributions. Because these models are difficult to apply practically, the US EPA developed a more user-friendly version of the PMF. The initial version of the EPA PMF model does not provide any rotational capabilities; for this reason, the model was upgraded to include rotational functions in the EPA PMF ver. 2.0. In this study, PMF and EPA PMF modeling identified ten particulate matter sources including secondary sulfate I, vehicle gasoline, secondary sulfate II, secondary nitrate, secondary sulfate III, incinerators, aged sea salt, airborne soil particles, oil combustion, and diesel emissions. All of the source profiles determined by the two models showed excellent agreement. The calculated average concentrations of $PM_{2.5}$ were consistent between the PMF2 and EPA PMF ($17.94{\pm}0.30{\mu}g/m^3$ and $17.94{\pm}0.30\;{\mu}g/m^3$, respectively). Also, each set of estimated source contributions of the PMF2 and EPA PMF showed good agreement. The results from the new EPA PMF version applying rotational functions were consistent with those of PMF2. Therefore, the updated version of EPA PMF with rotational capabilities will provide more reasonable solutions compared with those of PMF2 and can be more widely applied to air quality management.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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