• 한국연소학회지
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• 제8권3호
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• pp.31-37
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• 2003

The objective of this work is to investigate the effect of swirl, injection pressure and pilot injection on D.I.Diesel combustion by using a transparent engine system. The test engine is equipped with common rail injection system to obtain high pressure and to control injection timing and duration. In this study, the combustion analysis and steady flow test were conducted to estimate the heat release rate from in-cylinder pressure and pilot injection was investigated by using LII technique. As the results, high injection pressure was found to shorten ignition delay as well as enhance peak pressure and heat release rate was greatly affected by injection timing and pilot injection. In addition, the results showed that the period of soot formation corresponded to the diffusion flame.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.41-44
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• 2015

Experimental study was conducted to investigate the effect of ultra-high injection pressure on combustion and emission characteristics in a single-cylinder diesel engine. Electronically controlled ultra-high pressure fuel injection system consistently supplied the fuel of ultra-high pressure up to 250 MPa. Various injection pressures, 40 to 250 MPa, were applied and compared. A injector with eight identical nozzle holes which have diameter of $105{\mu}m$ was used. The results showed high potential to improve the nitrogen oxide (NOx) and particulate matter (PM) trade-off relationship with an ultra-high injection pressure and the exhaust gas recirculation (EGR).

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1022-1027
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• 2011

디젤 엔진은 실린더 안에 공기를 흡입·압축한 후에 액체연료를 분사하여 연소하기 때문에 압축비가 높다. 높은 압축비로 인해 높은 열효율을 가지고 있지만 국부적인 고온 반응 구간에서 NOx 생성과 PM의 배출 증가와 같은 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 연구기관, 대학 등에서 많은 연구가 이루어지고 있으며 그 중에서 수소를 흡기 중에 첨가하여 공급하는 기술이 연구되고 있다. 본 연구에서는 HHO가스를 흡기중에 첨가하여 바이오디젤 혼합 연료를 사용한 산업용 디젤기관에 미치는 영향을 분석 하였다. 실험조건은 0%, 50%, 100% 부하에서 엔진속도를 700rpm, 1000rpm, 1300rpm, 1600rpm, 1900rpm으로 구분하였다. 실험결과 최대 토크와 최대압력은 증가하는 경향을 보였으며, 연료소 모율은 감소하는 것으로 나타났다. 스모크농도 및 일산화탄소의 농도는 크게 저감되었고 질소산화물의 배출은 유사한 특성을 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.37-42
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• 2016

바이오디젤(Soy Methyl Ester, B100)과 디젤(Ultra Low Sulfur Diesel, ULSD)의 연소과정에서 발생되는 연기입자의 무차원 광소멸계수를 측정하였다. 무차원 광소멸계수는 633 nm의 He-Ne 레이저를 이용하여 광학적 방법으로 측정된 연기입자의 체적분율과 중력식 필터법에 의해 채집된 연기입자의 체적분율을 비교하여 결정하였다. 633 nm 대역에서 측정된 평균 무차원 광소멸계수는 각각 바이오디젤의 연기입자가 11.8, 디젤 연기입자가 11.1으로 측정 불확도 범위(${\pm}10.1%$) 내에서 거의 유사하였다. 다만, 라만 spectrum 분석결과를 통해 각 연료에서 발생된 연기입자 간의 광소멸(광흡수/광산란) 특성은 서로 상이할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.29-36
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• 2016

도시지역에서는 발전용 디젤엔진의 운영비를 절약하기 위해 천연가스와 디젤을 섞어서 쓰려는 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 디젤 연료의 일부를 천연가스로 대체 하였을 때 엔진특성과 천연가스로 대체되는 양에 따라 최적의 밸브 타이밍을 찾아보았다. 1-D 엔진 해석프로그램을 사용하여 19.7리터 발전용 디젤 엔진을 대상으로 모델링하여 연구를 진행하였다. 연구 결과 엔진연료에서 천연가스 비율이 증가할수록 연료소비율(Brake Specific Fuel Consumption, BSFC)는 증가하였고 질소산화물(Brake Specific NOx)는 감소하였다. 추가적으로 흡기밸브 타이밍을 조절할 경우 BSFC가 최대 1%감소하였고 BSNOx의 경우 최대 36%감소하는 효과가 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.658-665
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• 2014

선박용 디젤엔진에서 천연가스의 사용기술은 NOx, SOx 및 GHG의 배출을 단독으로 크게 삭감할 수 있는 기술이다. 특히 셰일가스의 등장으로 가스의 공급이 확대될 것으로 예상되는 가운데 추진기관용 2행정기관에의 이용이 적극적으로 개발 검토되고 있다. 가스엔진의 출력성능은 디젤기관과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으며 연료소비율은 약간 개선되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 배기특성에 있어서는 연소기술에 따라서 다른 성능을 나타내고 있으며 희박연소기술에 의하여 NOx 배출량은 85%정도의 감축이 가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 가스엔진의 연소생성물의 발생량을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 희박연소의 영향은 물론 예혼합연소와 확산연소에 의한 영향도 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이를 위해서 실린더 내 상태변화는 2영역모델(Two-zone model)을 이용하고 열발생율 패턴은 Wiebe 함수를 이용하며, 공연비를 입력데이터로 하여 다양한 연소조건에서의 배기생성물의 발생량 예측을 가능하게 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권1호
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• pp.37-45
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• 2010

본 논문에서는 박용 디젤엔진에서 NOx와 Soot의 배출량을 동시에 줄이기 위해 파일럿 분사의 특성을 알아보기 위해서 수치해석을 수행하였다. 수치해석결과의 압력 선도는 실험 결과와 일치시켜 1.6% 범위의 적은 오차에서 예측함으로써 수치해석의 신뢰성을 검증하였고 총 분사량이 고정된 상태에서 분사시기, 분사휴지 기간, 분사율을 주요 파라미터로 적용하였다. 파일럿 분사시기의 변화는 연료의 자발화와 열발생률에 영향을 주는 것을 결과로부터 알 수 있었다. 결과로부터 분사휴지기간이 $10^{\circ}$CA, 분사율이 0.022kg/s인 경우에 실린더의 압력 손실이 없는 범위에서 NOx와 Soot를 동시에 저감하는 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1050-1056
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• 2010

디젤기관은 공기만을 흡입 압축한 후에 연료를 분사하여 연소하기 때문에 높은 압축비가 가능하다. 높은 압축비에 의한 고효율의 장점과 연료의 직접분사에 의한 매연미립자의 배출 및 질소산화물의 배출이 많은 단점을 갖고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 연구들이 진행되었으며 수소를 흡기중에 공급하는 기술도 연구되고 있다. 본 논문에서는 미량의 수소를 연소실에 공급하여 엔진성능에 미치는 영향을 평가하였다. 토크와 엔진속도를 100%, 75%, 50%, 25%, 0%와 700rpm, 1000rpm, 1500rpm, 2000rpm로 구분하여 실험하였다. 실험결과 질소산화물이 약간 증가하였지만 연료소비율, 스모크와 일산화탄소 배출은 감소하였다. 수소의 첨가는 저부하 영역에서는 효과가 거의 없었지만 고부하 영역에서 큰 효과가 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.81-89
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• 2009

In this experimental study, the effects of clean alternative fuels compatible with diesel combustion on nano-sized particle emission characteristics were investigated in a 0.5L auto-ignited single-cylinder engine with a compression ratio of 15. Because the number concentration of nano-sized particles emitted by automotive engine, that are suspected of being hazardous to human health and environment, might increase with engine fuel considerably and recently attracted attention. So a ultra-low sulfur diesel(ULSD), BD100(100% bio-diesel) and Di-Methyl Ether(DME) fuels used for this study. And, as a particle measuring instrument, a fast-response particle spectrometer (DMS 500) with heated sample line was used for continuous measurement of the particle size and number distribution in the size range of 5 to 1000nm (aerodynamic diameter). As this research results, we found that this measurements involving the large proportion of particles under size order of 300nm and number concentration of $4{\times}10^9$ allowed a single or bi-modal distribution to be found at different engine load conditions. Also the influence of oxygen content in fuel and the catalyst could be a dominant factor in controlling the nano-sized particle emissions in auto-ignited engine.

• 동력기계공학회지
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• 제18권2호
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• pp.5-11
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• 2014

The purpose of this study is to investigate the specific characteristics of combustion and exhaust emissions on a 4-cylinder common rail diesel engine as EGR rate and the rate of blended bio-diesel was altered. Bio-diesel fuel which is a sort of alternative fuels can be adapted to diesel engine directly without modifying. This study was performed to 2000rpm of engine speed with torque 30Nm while EGR rate and the rate of blended bio-diesel was changed. Decreasing combustion pressure and increasing the rate of heat were occurred when we had changed the EGR rate on the 20% of bio-diesel blended diesel fuel. The maximum pressure of combustion and the IMEP became higher as the EGR rate and the rate of blended bio-diesel were changed. Exhaust gas temperature was increased the higher rate of the blended bio-diesel under the fixed EGR rate. However, it went down as the EGR rate increased. The amounts of CO and Soot were reduced with increasing the rate of the blended bio-diesel without changing EGR rate and raised with increasing of the EGR rate. On the fixed EGR rate, NOx was increased along with growing the rate of the bio-diesel. On the other hand, it was decreased while EGR rate were going up.