Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
권호 표지

A Study on Lean Combustion Characteristics with Hydrogen Addition in a Heavy Duty Natural Gas Engine

대형 천연가스엔진에서의 수소 첨가에 의한 희박연소특성 연구

  • Park, Cheol-Woong (Engine research team, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Kim, Chang-Gi (Engine research team, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Choi, Young (Engine research team, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Won, Sang-Yeon (Engine research team, Korea Institute of Machinery and Materials)
  • 박철웅 (한국기계연구원 그린동력연구실) ;
  • 김창기 (한국기계연구원 그린동력연구실) ;
  • 최영 (한국기계연구원 그린동력연구실) ;
  • 원상연 (한국기계연구원 그린동력연구실)
  • Received : 2010.01.28
  • Accepted : 2010.08.21
  • Published : 2010.08.31
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Abstract

Natural gas is one of the most promising alternatives to gasoline and diesel fuels because of its high thermal efficiency and lower harmful emissions, including $CO_2$. However, the possibility of partial burn and misfire makes the benefits of natural gas fueled engine worse under lean burn operation condition, Hydrogen addition can promote the combustion characteristics while reduces emissions extremely. In this study, the effect of hydrogen addition on an engine performance was investigated. The results showed that thermal efficiency was increased due to the expansion of lean operation range under stable operation. NOx emission can be significantly reduced with the small increase in HC or CO emissions.

자동차 연료로서의 천연가스는 고옥탄가, 넓은 연소 한계, 낮은 미연탄화수소 배출 특성, 지구 온난화 물질인 $CO_2$배출 저감 등 디젤과 가솔린을 대신할 수 있는 현실성 있는 대체연료이다. 그러나 희박운전 영역에서는 느린 연소속도 등으로 연소가 불안정해지고 유해 배기가스가 증가하는 단점이 있다. 수소의 첨가는 연소속도를 빠르게 하고 가연한계를 확장시켜 초희박 영역에서도 안정된 운전을 가능하게 하며, NOx의 저감에 유리하다. 본 연구에서는 대형 수소-천연가스 혼합연료 엔진에서 수소 첨가에 따른 기본 연소특성과 희박영역 확장, 배기성능 및 효율 특성에 대해 검토하였다.

Keywords

References

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