• 제목/요약/키워드: 미연탄화수소

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수소-천연가스를 이용한 중대형 동력시스템 이용기술 개발에 관한 연구

  • 김종우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.60-75
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    • 2005
  • 천연가스차량이 배출하는 미연 탄화수소 중 약 80%이상이 메탄으로 구성 되어있다. 메탄은 그 자체로 유독성 물질은 아니지만 이산화탄소와 더불어 지구온난화를 유발하는 온실가스로 향후 강력한 규제가 예상되는 물질로 이를 저감하는 기술 개발이 이루어져야하나 연료 특성상 이를 줄이는데 어려움이 있다. 최근 연구에 의하면 천연가스엔진에 수소를 일정량(15%이상) 첨가할 경우 배출가스 및 성능 이 상당량 개선되는 결과를 보이고 있다. 이는 종래 천연가스 연소의 문제점인 지연된 화염 전파 속도를 수소 연료를 첨가함에 따라 화염 전파속도를 촉진시켜 적정한 연소를 야기 시켜 미연탄화수소 배출이 줄어들고 열효율도 향상되는 결과를 보이고 있다. 이와 같이 수소와 천연가스연료의 각각의 장점을 활용한 Hy-thane 엔진을 개발할 경우 무공해엔진에 근접한 초 저공해 동력장치 개발이 가능하며 이에 대한 상용화 측면에서 산업용 발전기, GEHP, 차량용 엔진 등 활용도가 크기 때문에 그 개발이 절실히 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 과제에서는 이중연료를 사용하는 수소-천연가스 기관을 개발하고 이를 효과적으로 제어할 수 있는 제어시스템을 개발하여, 기관효율 향상과 배기가스저감을 이루었다.

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LPG 기관의 수소 분사비율에 따른 냉간시동시 미연탄화수소 배출 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Hydrocarbon Emission Characteristics of Hydrogen Enriched LPG Fuel in a LPG Engine at Cold Start)

  • 이영재;김형근;방태석;이재웅;조용석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.363-368
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    • 2015
  • Finding an alternative fuel and reducing environmental pollution are the main goals for future internal combustion engines. The purpose of this study is to obtain low-emission and high-efficiency by hydrogen enriched LPG fuel in a LPG engine. An experimental study was carried out to obtain fundamental data for the emit HC emission characteristics at cold start of pre-mixed LPG and hydrogen in a LPG engine with various fractions of hydrogen-LPG blends. To maintain equal volume ratio of fuel blend, the amount of HC was decreased as hydrogen was gradually added. The results showed that as hydrogen increases, in-cylinder pressure increased. Also emission of unburned hydrocarbon (HC) is sharply decreased.

전기점화 기관 간극 체적 내 미연탄화수소의 산화 모델링 (Modeling of Piston Crevice Hydrocarbon Oxidation in SI Engines)

  • 최회명;김세준;민경덕
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.884-889
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    • 2001
  • Combustion chamber crevices in SI engines are identified as the largest contributor to the engine-out hydrocarbon emissions. The largest of crevice region is the piston ring pack crevice. To predict and understand the oxidation process of piston crevice hydrocarbons, a 3-dimensional numerical simulation method was developed. A engine shaped computational mesh with moving grid for piston and valve motions was constructed. And a 4-step oxidation model involving 7 species was used and the 16 coefficients in the rate expressions were optimized based on the results from a detailed chemical kinetic mechanism for the oxidation condition of engine combustion chamber. Propane was used as a fuel in order to eliminate oil layer absorption and liquid fuel effect.

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직접분사 성층연소방식에서 수소 첨가에 의한 미연 탄화수소의 저감 (The Reduction of Unburned Hydrocarbons on the Direct-Injection Stratified-Charge Combustion Method by Hydrogen Addition)

  • 홍명석;김경석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.46-57
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    • 1996
  • The direct injection stratified charge(DISC) engine enhances the fuel tolerance and the antiknock tendency. This enhanc3d antiknock tendency allows use of a higher compression ratio which results in higher thermal efficiency. But its actual utilization is prevented by high emission combustion time and wall quenching will be the main causes of increasing unburned hydrocarbons in DISC system. In order to solve this problem, small aount of hydrogen was added to the charging air or injected fuel. The effects of hydrogen addition were examined experimentally by radial fuel injection using a pancake-type constant volume bomb. In case of the hydrogen addition to the charge of air, the combustion the amount of hydrogen. In case of the hydrogen addition to the fuel, the combustion pressure was significantly increased.

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스파크플러그 주위의 HC 농도 측정 및 연소특성 분석 (Measurement of HC Concentration near Spark Plug and Combustion Analysis)

  • 조한승;송해박;이종화;이귀영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.212-219
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    • 1998
  • Unburned hydrocarbon is a key contributor to both the fuel economy and emissions of automotive engine. Cyclic variation of HC emission is of importance, especially during throttle transients. The real time measurement of hydrocarbon is particularly important to obtain a better understanding of the mechanisms for combustion and emissions, especially during cold start and throttle transient condition. This paper reports the cycle resolved measurement technique of unburned hydrocarbons to quantify rapid changes of in-cylinder concentration in the vicinity of spark plug by using the Fast Response Flame Ionization Detector(FRFID). While this instrument actually measures fuel concentration, its results can be indicative of the AFR behaviour. In order to understand the rapid change of hydrocarbons with cylinder pressure, it is necessary to study the response time delay of the system, including the time associated with gas transportation to FID. And signal from FRFID is correlated with cylinder pressure data to relate changes in mixture preparation to the classic analysis, such as indicated mean effective(IMEF) and ignition delay, etc.

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전기점화 기관의 시동 시 미연탄화수소의 배출 특성 연구 (A Study on Engine-Out HC Emissions during Sl Engine Starting)

  • 김성수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.22-30
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    • 2003
  • Engine-out HC emissions were investigated during cold and hot start. The tests were conducted according to engine cooling temperatures which were controlled by simulated coolant temperatures of cold and hot start, on a 1.5L, 4-cylinder, 16 valve, multipoint-port-fuel-injection gasoline engine. Real time engine-out HC emissions were measured at a exhaust port and cylinder head using Fast Response Flame Ionization Detector(FRFID). Unburned hydrocarbons emitted at the cold coolant temperature were much higher than those of the hot coolant temperatures. And the main source of the high HC emission was confirmed as misfire at cold coolant temperature. In addition, the effect of intake valve timing on engine-out HC emissions was investigated. The results obtained indicate that optimized intake phasing provides the potential for start-up engine-out HC emissions reduction.

환경 친화적 자동차와 LCA동향 (Environment Communing Vehicle and Trend of LCD Tendency)

  • 최대
    • 오토저널
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    • 제26권3호
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    • pp.35-38
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    • 2004
  • 이미 알려진 바와 같이 차세대 차량에 채용될 동력 시스템의 연구개발이 배출가스 규제에 대한 배기 성능의 획기적 개선에 집중되고 있는 한편, 포괄적 친환경 차량 개발 또한 일반의 관심을 끌고 있다. 현재에 이르기까지 배출가스 규제치 즉, 대기로 배출되는 질소산화물(NOx), 입자상물질(Particulate Matter, PM) 및 미연탄화수소 등에 대한 정량적 규제치의 만족여부가 차량의 친환경 여부를 가리는 척도로 주로 인식되어 왔으나, 금후 보다 본격적으로 완성차량 조립을 위한 전 제품의 제조과정으로부터 차량 폐기까지를 총괄한 포괄적 환경 영향 평가가 필수 불가결한 요소로 등장하리라 예측된다. (중략)

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실규모 구획화재의 연소가스에 대한 혼합분율 분석 (Mixture Fraction Analysis on the Combustion Gases of the Full-Scale Compartment Fires)

  • 고권현;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.128-135
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    • 2010
  • 본 연구에서는 구획화재로부터 발생되는 화학종의 특성을 파악하기 위해서 혼합분율분석을 수행하였다. 메탄, 헵탄 그리고 톨루엔과 같은 탄화수소 연료들을 사용한 화재 실험이 ISO 9705 표준 화재실에서 수행되었으며 상층부의 두 지점에서 가스종 농도와 그을음(soot) 분율 등을 측정하였다. 미연탄화수소(UHC), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 산소($O_2$) 그리고 그을음 등의 측정된 화학종에 대한 질량분율을 혼합분율의 함수로 나타내었고, 탄화수소 연료의 이상적인 반응식에 기초한 상태 관계식과 비교 분석하였다. 혼합분율 분석은 다양한 화재 조건 및 측정 위치에서 얻은 수많은 측정데이터를 하나의 일관된 파라미터, 즉 혼합분율의 항으로 분류할 수 있게 하였다. 해석 결과를 통해 혼합분율 계산에 그을음을 고려하는 것이, 특히 헵탄이나 톨루엔과 같이 그을음 발생이 큰 연료의 경우 분석의 정확성을 향상시킴을 확인하였다.

휘발유/에탄올 혼합연료의 자연발화 및 연소배기가스 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Auto-ignition and Combustion Emissions Using Gasoline/Ethanol Surrogates)

  • 이의주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • 자동차화재는 매년 5,000건 이상의 사고가 발생되며, 직접적인 피해 뿐 아니라 교통혼잡과 공해물질 배출 등 많은 2차적 손실을 가져온다. 최근에는 자동차 연료로서 휘발유에 에탄올을 섞는 것을 미국 등 여러 나라에서 상용화하고 있는데 이는 기존의 화석연료의 사용을 억제하고 바이오연료의 소비를 촉진시키기 위함이며, 향후 법제화를 통해 이러한 에탄올 함유량을 향후 더 크게 늘릴 예정이다. 본 연구에서는 에탄올을 혼합한 가솔린 연료를 사용하는 자동차의 엔진과 후처리 시스템 화재 위험성을 조사하기 위해 PSR로 모델링한 엔진에서 연소특성을 조사하였다. 에탄올 첨가 연료를 사용하는 경우에는 에탄올 분율이 증가하면 열적인 화재 가능성이 감소되었다. 또한, NOx와 CO 배출량이 감소하였지만, 미연탄화수소의 배출은 증가됨으로 예측되었다. 이러한 결과는 후처리 장치 중 기존의 삼원촉매의 경우에는 보다 저온이 예측되므로 열적인 화재발생이 감소한다고 예상되지만, 미연탄화수소의 증가로 후처리장치에 고온분위기가 형성되어야 하므로 화재의 위험성이 증가될 수 있다.

미연배기가스 점화 기술을 이용한 배기저감 (Emission Reduction using Unburned Exhaust Gas Ignition)

  • 김득상;강봉균;양창석;조용석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.39-47
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    • 2003
  • UEGI (Unburned Exhaust Gas Ignition) is an alternative method for fast light-off of a catalyst. It ignites the unburned exhaust mixture using two glow plugs installed in the upstream of the close-coupled catalysts. In addition, a hydrocarbon adsorber was applied to the UEGI, for more effective reduction of HC emission. Engine bench tests show that the CCC reaches the light-off temperature laster than the baseline exhaust system and HC and CO emissions are reduced significantly during the cold start. From the vehicle test, it was observed that a few amount of HC emission was reduced even the catalysts were aged. It is expected to develop a solution kit applicable to a new vehicle or used one, to meet the emission regulation