Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Fuel Economy Determination of Natural Gas Vehicle Using Carbon Balance Method

탄소평형법을 적용한 천연가스 자동차의 연비 산출 방법 고찰

  • 한정옥 (한국가스공사 가스연구원) ;
  • 채정민 (한국가스공사 가스연구원) ;
  • 이동원 (아주자동차대학 자동차계열)
  • Received : 2017.08.28
  • Accepted : 2017.10.28
  • Published : 2017.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study is aimed to investigate the US code and European code on the evaluation of fuel economy of natural gas vehicles and deduce the formula suitable for domestic natural gas fuel. The fuel consumption formula have been derived by carbon balance relation between fuel composition and exhaust emission. The US code does not limit the composition of the test gas, but European code should be used the reference gases such as G20 and G23. In the case of NGV using domestic city gas, it is confirmed that the fuel economy determined by European code is 12% worse than that of US code because of difference of test gas. Also, a method of determining the fuel properties from the calorific value is proposed to evaluate the fuel economy of natural gas vehicles.

본 연구는 천연가스를 기반으로 하는 가스연료 자동차의 연비산출방법에 대해 미국과 유럽의 기준을 조사하고 적합성을 분석하여 국내에 적합한 자동차 연비 산출방법을 도출하는데 목적이 있다. 탄소평형법으로 유도되는 연료소비율 산출은 연료의 탄소중량비와 자동차 배출가스중 탄소성분의 평형 관계식에 의해 유도된다. 미국기준은 시험가스 조성의 제한이 없지만 유럽 기준은 기준 시험가스(G20, G23)를 사용하여야 한다. 국내 도시가스를 사용하는 NGV의 경우 유럽기준을 적용하면 시험가스의 차이로 연비가 약 12% 불리하게 나오는 것으로 확인되었다. 또한, 연비 산출시 필요한 연료물성을 발열량으로부터 결정하는 방법을 소개하고 이러한 방법을 기반으로 국내 천연가스 자동차 연비 산출방법을 제시하였다.

Keywords

References

  1. 40 CFR 600.113-12, "Fuel economy, $CO_2$ emissions, and carbon related exhaust emission calculations.", www.ecfr.gov, 2017.
  2. UNECE regulation No 101- revision3, Annex6. "Method of measuring emission of $CO_2$ and fuel consumption of vehicles powered by an IC engine only", www.unece.org, 2017
  3. MOCIE Regulation of Korea, "Regulation on energy efficiency and rating of automobiles" Attached table 10, http://www.law.go.kr/, 2017.
  4. Y. J. Lee and G. C Kim, "Effect of Gas Compositions on Fuel Economy and Exhaust Emissions of Natural Vehicles", Transactions of KSAE, Vol.7, No.8, pp123-131, 1999.
  5. H. G. Kim, I. O. Kim and I. y. Ohm, "Experimental Study on Natural Gas Conversion Vehicle(1) - Fuel Economy, Emission and Roadability", Transactions of KSAE, Vol.23, No.4, pp410-419, 2015. https://doi.org/10.7467/KSAE.2015.23.4.410
  6. Natural gas information/ calorific value/, http://www.kogas.or.kr/, 2017.
  7. Y. C. Ha, S. M. Lee, J. Y. Her, K. J. Lee and S. J. Lee, "Separation,Thermodynamic ; Correlations between the Important Physical Properties of NaturalGas", Korean Chemical Engineering Research, Vol.47 No.5, pp 599-607, 2009.
  8. Project Report, "A Development of Engine and Fueling Station for HCNG Fueled City Bus", KOGAS, 2016.
  9. D. W. Lee, J. M. Chae and J. O. Han, "Study on the Fuel Consumption Calculation Method of Natural Gas Vehicle", KIGAS Fall Conference Proceedings, 2015.
  10. J. O. Han, J. M. Chae and D. W. Lee, "Evaluation of Natural Gas Vehicle Fuel Consumption Using Carbon Balance Method", KSAE Spring Conference Proceedings, 2017.