Comparing Exhaust Gas Emission and PN in LPG and CNG Vehicle under FTP-75 and WLTC Test Mode

Liquefied petroleum gas (LPG) and compressed natural gas (CNG) are often used as fuel for vehicles because they are clean alternative gas fuels. CNG, as a low-carbon fuel, can contribute to the reduction of greenhouse gas emissions. LPG is often used as fuel for taxis because the performance is almost the same as that of gasoline but the price is lower. In the present study, the exhaust gas and the particle number (PN) of particulate matter, which is a recent environmental issue, were compared between LPG and CNG for the same vehicle. A chassis dynamometer was used to conduct the test according to the Federal Test Procedure (FTP)-75 and Worldwide harmonized Light-duty vehicle Test Procedure (WLTC) modes. The PN values of discharged particles having sizes of 5 nm or larger and 23 nm or larger were measured using two condensation particle counters (CPC). The ratio of carbon dioxide was high in the exhaust gas from the LPG vehicle; the ratio of methane was high in the exhaust gas from the CNG vehicle. The PN values of the emitted particles from the two fuels were similar. The PN values of particles having sizes of 23 nm or smaller were high in the high-speed WLTC mode.

FTP-75, WLTC 시험 모드에서 LPG, CNG 자동차의 배출가스 및 PN 비교

가스연료인 LPG와 CNG는 청정 대체연료로서 차량용 연료로 많이 사용되고 있다. 특히 CNG의 경우 저탄소 연료로서 온실가스 배출량 저감에 기여할 수 있다, LPG의 경우 가솔린 차량과 거의 동등한 성능을 가지면서도 연료가격이 저렴하여 택시에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 동일차량에서 LPG와 CNG를 사용하여 배출가스와 최근 문제가 되고 있는 입자상물질의 배출개수(PN; particle number)에 대하여 비교하였다. 차대동력계를 이용하여 FTP-75와 WLTC 모드에 대하여 시험을 진행하였다. PN은 두 대의 CPC(Condensation Particle Counter)를 이용하여 5 nm 이상과 23 nm 이상의 입자에 대하여 배출 개수를 측정하였다. 배출가스에 있어서는 CO2의 경우 LPG 차량이, 메탄의 경우 CNG 차량이 많이 배출되었다. PN의 경우 두 연료에서 배출되는 PN은 비슷한 수준이었으며, WLTC 에서 고속운전하는 동안 23 nm 이하 크기의 입자 배출 개수가 많았다.