Performance Characteristics of CNG Vehicle at Various Compression Ratios

압축비 변경에 따른 CNG차량의 성능특성 연구

Natural gas is one of the promising alternative fuels for automotive vehicles, because it has lower exhaust emissions and better fuel economy characteristics than those of gasoline, and can be used in conventional gasoline engines without major modifications. In the present study, a conventional gasoline engine was modified to a CNG engine, which can be operated with CNG only, and an engine bench test was performed to calibrate the operating parameters of the engine such as air fuel ratio, spark advance, etc. at various operating conditions. The modified CNG engine, then, was installed on a commercial gasoline vehicle and a vehicle driving test on chassis dynamometer was performed to examine the fuel economy and exhaust emission characteristics. As a result, the prototype CNG vehicle showed lower exhaust emissions and better fuel economy characteristics, but slightly reduced brake horse power, compared to the gasoline vehicle.

천연가스는 기존 내연기관의 구조를 크게 변경시키지 않고도 사용이 가능하며, 저공해성, 안전성, 내구성 등에 있어서 우수한 특성을 가지고 있고, 매장량이 풍부하다는 점에서 자동차용 대체연료로서 유망시 되고 있다. 본 연구에서는 기존 가솔린 기관을 CNG 전용기관으로 개조한 후, 공연비, 점화시기 등과 같은 기관 운전조건들을 최적화한 CNG전용기관을 기존 가솔린차량에 탑재하여, 샤시동력계상에서 연료소비량 및 배기배출물 농도를 측정·비교하였다. 또한, 실도로상에서 가속성, 운전성 등의 차량 주행특성에 대해서도 평가하였다. 그 결과, 시작 CNG차량의 경우에는 가솔린 차량에 비하여 연비는 향상되었고 배기배출물은 저감되었으나 출력은 약간 감소되었다.