Basic Experimental Study on the Application of Biofuel to a Diesel Engine

Compared with the spark-ignition gasoline engine, the compression-ignition diesel engine has reduced fuel consumption due to its higher thermal efficiency. In addition, this reduction in the fuel consumption also leads to a reduction in $CO_2$ emission. Diesel engines do not require spark-ignition systems, which makes them less technically complex. Thus, diesel engines are very suitable target engines for using biofuels with high cetane numbers. In this study, the spray characteristics of biofuels such as vegetable jatropha oil and soybean oil were analyzed and compared with those of diesel oil. The injection pressures and blend ratios of jatropha oil and diesel oil (BD3, BD5, and BD20) were used as the main parameters. The injection pressures were set to 500, 1000, 1500, and 1600 bar. The injection duration was set to $500{\mu}s$. Consequently, it was found that there is no significant difference in the characteristics of the spray behavior (spray angle) in response to changes in the blend ratio of the biodiesel or changes in the injection pressure. However, at higher injection pressures, the spray angle decreased slightly.

바이오연료의 엔진 적용을 위한 실험적 기초연구

압축착화 방식의 디젤엔진은 스파크점화 방식의 가솔린 엔진에 비하여 열효율이 높아 연비가 향상되고 그 결과 $CO_2$ 저감효과도 높다. 또한 디젤엔진은 점화계통 장치의 불필요 등 기존 엔진의 개조비용이 적어 세탄가가 높은 바이오연료의 적용엔진으로서 적합한 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 식물성 자트로파유, 대두유 2종의 바이오연료와 경유연료의 분무특성을 비교 분석하였다. 실험변수로서는 분사압력과 자트로파 연료의 경우는 혼합비율(BD3, BD5, BD20)을 달리하였다. 분사압력은 500bar, 1000bar, 1500bar 및 1600bar로 설정하고 분사기간은 500ms로 동일하게 하였다. 본 연구의 결과로서, 사용한 바이오디젤 연료의 종류 및 분사압력 변화에 대한 분무거동특성(분무각)의 변화는 뚜렷하지 않으나, 고압분사의 경우가 분무각이 약간 감소하는 결과를 얻을 수 있었다.