초록
본 연구에서는 탄소 균형 및 1차식에 의한 공연비 산정방법을 대체연료에 적용하여 그 결과를 비교하였다. 이전의 연구에서는 Eltinge 차트의 확장, 미연탄화수소의 보상 및 다양한 방법으로부터 계산한 결과를 비교하였다. 또한 Eltinge 방법은 현재 공연비를 산정하는 방법 중 가장 일반적인 식이라는 것을 확인하였다. 그러나 최근 지구온난화 방지를 포함하여 환경 보호와 에너지보존에 대한 요구가 증가하면서 내연기관에 대체연료를 사용이 도입되기 시작하면서 이러한 대체연료들에 대한 공연비의 정확한 산정이 필요하게 되었다. 특히, 산소를 포함하는 연료에서는 Eltigne방법을 제외하고 모든 공연비 산정법들이 다시 유도되어야한다. 이 연구에서는 이미 그 정확성이 확인된 탄소균형식을 이용하여 대체연료의 공연비를 산정하기 위해 다시 유도하였고, 각 대체 연료에 실제로 적용이 가능한 1차식을 새로이 제시하였다. 평가 결과, 탄소균형식으로 계산한 공연비는 가솔린 연료와 비교하여 다소 오차가 증가하였지만, 그 정확도는 다양한 대체 연료들에 적용하기에 충분하다는 결론을 얻었다. 또한, 제시된 1차식은 $\lambda=1.2$이하에서는 그 정확도가 매우 높았다.
This paper is to compare the carbon-balanced and liner air-fuel ratio determination methods for alternative fuels. In the previous work, expansion of Eltinge chart, unburned hydrocarbon compensation, comparison of the results from various methods were discussed. It has been also concluded that Eltinge method might be regarded as the most general equation of AFR determination among the existing ones. In the recent years, however, increasing demand for the environmental preservation, including global warming-up protection, and energy conservation lead to introduce the alternative fuel to the internal combustion engine. Therefore, the exact calculations of AFR for these fuels are needed. Especially, for the fuel that contains oxygen, all AFR calculation equations except Eltinge have to be re-formulated. In this paper, the AFR for alternative fuel were calculated by re-formulated carbon balance, accuracy of which was already confirmed, and linear equations, which are newly proposed by statistical method for each fuel. The results show that AFRs based on carbon balance have a little more error compared with gasoline, however, the accuracy is enough for this formula to apply to various fuel. The proposed linear equation also have excellent accuracy below $\lambda=1.2$.
