Effect of pre-post injection timing of diesel fuel for naval vessel on the combustion and emission characteristics in an optically-accessible single cylinder diesel engine

The objective of this study is focused on the analyzing combustion, carbon monoxide and hydrocarbon emission characteristics of marine diesel oil, utilized for naval propulsion engine, with varying pre-post injection timing of an optically accessible single cylinder engine. And also the combustion process is analyzed by means of a high speed camera visualization. On the result of retarding pre-injection timing toward main injection timing, the mean effective pressure and maximum pressure of combustion chamber are increased; however, the heat release rate is decreased. Furthermore, the emission rates of carbon monoxide and hydrocarbon are reduced in this case. In hence, when a post-injection timing is advanced, the mean effective pressure and maximum pressure are increased, because the combustion has been performed under the high temperature and high pressurized environment during main injection time, and the emission rates of carbon monoxide and hydrocarbon are increased. From the experimental results, it considered that retarding of pre-injection timing affects to shorten the ignition delay of main injection clearly, and to raise the flame intensity comparing to the advanced state. The ignition delay during post-injection is not appeared at any post-injection time, but the flame intensity has been weakened gradually according to the retarding of post-injection timing.

단기통 디젤엔진에서 함정용 디젤유의 전·후 분사시기가 연소 및 배출가스 특성에 미치는 영향

본 논문에서는 함정에 탑재된 추진용 엔진에 사용되는 디젤연료(MDO)의 분사상태를 가시화가 가능한 단기통 디젤엔진에 적용시켜 전 후 분사시기에 따른 연소특성, 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC) 배출특성을 규명하고, 연소과정의 가시화를 통하여 연소특성을 분석하는데 초점을 두었다. 전 분사시기가 주 분사시기 쪽으로 지연될수록 실린더 내부 평균유효압력($P_{me}$) 및 최고압력($P_m$)은 상승했으나, 주 분사의 방열율은 저감되고, 일산화탄소 및 탄화수소의 발생량 또한 감소하였다. 후 분사시기가 빨라질 경우 주 분사에 의해 형성된 고온, 고압 하에서 연소가 이루어짐에 따라 실린더 내부 평균유효압력 및 최고압력은 증가하였고, 일산화탄소 및 탄화수소 배출수준 또한 증가하였다. 연소과정을 분석한 결과, 전 분사시기가 늦어질수록 주 분사 시 발생되는 착화지연은 매우 짧아지며, 화염강도는 매우 상승하였다. 분사시기에 관계없이 후 분사 시 착화지연 현상은 발생하지 않았으며, 후 분사시기가 늦어질수록 화염의 강도는 점점 떨어졌다.