• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.166-174
• /
• 2014

Fuel injection pressure has steadily increased in diesel engines for the purpose of improving fuel efficiency and cleaning exhaust gas, but it has now reached a point, where the cost for higher pressure does not warrant additional gains. Common rail systems on modern diesel engines have fuel pumps that are mechanically driven by crankshaft. The pumps actually house two pumping module inside: a low pressure pump component and a high pressure pump component. Part of the fuel compressed by the low pressure component returns to the tank in the process of maintaining the pressure in the common rail. Since the returning fuel represents pumping loss, fuel economy improves if the returned fuel can be eliminated by using a properly controled electrical fuel pump. As the first step in developing an electrical fuel pump the fuel supply system on a 6 liter diesel engine was modeled with AMESim to analyze the workload and the fuel feed rate of the injection pump, and the results served as basis for selecting a suitable servo motor and a reducer to drive the pump. A motor controller was built using a DSP and a program which controls the common rail pressure using a proportional control method based on the target fuel pressure information from the engine ECU. A test rig to evaluate performance of the fuel pump is implemented and used to show that the newly developed electrically driven fuel pump can satisfy the fuel flow demand of the engine under various operating conditions when the rotational speed of the pump is adequately controlled.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.71-80
• /
• 2012

To improve the $NO_X$ conversion over a SCR (selective catalytic reduction) catalyst, the DOC (diesel oxidation catalyst) is usually placed upstream of the SCR catalyst to enhance the fast SCR reaction ($4NH_3+2NO+2NO_2{\rightarrow}4N_2+6H_2O$) using equimolar amounts of NO and $NO_2$. Here, a ratio of $NO_2/NO_X$ above 50% should be avoided, because the reaction with $NO_2$ only ($4NH_3+4NO+O_2{\rightarrow}4N_2+6H_2O$) is slower than the standard SCR reaction ($4NH_3+4NO+O_2{\rightarrow}4N_2+6H_2O$). In order to accurately predict the performance characteristics of SCR catalysts, it is therefore desired to develop a more simple and reliable mathematical and kinetic models on the oxidation kinetics of nitric oxide over a DOC. In the present work, the prediction accuracy and limit of three different chemical reaction kinetics models are presented to describe the chemicophysical characteristics and conversion performance of DOCs. Steady-state experiments with DOCs mounted on a light-duty four-cylinder 2.0-L turbocharged diesel engine then are performed, using an engine-dynamometer system to calibrate the kinetic parameters such as activation energies and preexponential factors of heterogeneous reactions. The reaction kinetics for NO oxidation over Pt-based catalysts is determined in conjunction with a transient one-dimensional (1D) heterogeneous plug flow reactor (PFR) model with diesel exhaust gas temperatures in the range of 115~$525^{\circ}C$ and space velocities in the range of $(0.4{\sim}6.5){\times}10^5\;h^{-1}$.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제37권5호
• /
• pp.296-301
• /
• 2012

Purpose: Combustion and fuel qualities of the animal-fats biodiesel as a heating fuel for agricultural hot air heater were studied. Methods: Biodiesel (BD) was made from animal-fats by reacting with methanol and potassium hydroxide in the laboratory. The biodiesel made in the laboratory was tested for fuel and combustion qualities. Results: The kinematic viscosity and the calorific values of the biodiesels were measured. Kerosene based biodiesel, BD20 (K) showed 18 cSt at $-20^{\circ}C$. It seemed that BD100 was not suitable for a heating fuel under some temperature. As BD content increased, the calorific value decreased up to 40,000 J/g for BD100, while the calorific value of light oil was 45,567 J/g showing difference of 5,567 J/g, about 12% difference. Several different fuels including BD20 (biodiesel 20% + light oil 80%), BD50 (biodiesel 50% + light oil 50%), BD100 (biodiesel 100%), and light oil were tested for fuel combustion qualities for agricultural hot air heater, and their combustion performances were compared and analyzed. Flame dimensions of biodiesels and light oils were almost the same shape at the same combustion condition. Generally, the $CO_2$ amounts of BDs were greater than light oil. However, in this study the differences were minor, so there was no significant difference existed between the BDs combustion and light oil. Conclusions: It seemed that quality was good for heating oil for agricultural hot air heater because of showing no barriers for continuous combustion and proper exhaust gas temperature and $CO_2$ amount discharged. But, for fuel fluidity for higher BD content fuel could be a detrimental problem in situations where the outdoor temperature is lowered. As BD content increased, calorific value decreased up to 40,000 J/g for BD100. Calorific value difference between BD20 and light oil was about 1,360 J/g.

• 대한교통학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.183-193
• /
• 2009

교통 환경문제로 대표되는 차량의 배기가스에 의한 대기오염은 삶의 질과 국민보건에 대한 관심뿐 아니라 범세계적인 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 교통수요모형과 GIS를 이용하여 도로이동오염원에 대한 시공간적 고해상도의 배출량 산정 방식을 제시하여 정부와 지자체가 효과적으로 대기 질 개선 정책을 수립 추진할 수 있는 기반을 마련하고자 하였다. 이에 차량의 통행특성을 반영하는 Bottom-Up Approach 기법을 기반으로 총 주행거리를 실측치로 보정한 교통모형과 차량의 특성에 적합한 배출계수를 적용할 수 있는 대기모형을 이용한 개선된 기법을 제시하였다. 즉, 새로운 대안으로 교통-대기 통합패러다임에 의해 이를 연계한 도로이동오염원의 배출량 산정기법을 제시함으로써, 도로이동오염원 배출량의 신뢰도 개선이 기대되어진다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권5호
• /
• pp.449-456
• /
• 2010

HCCI 엔진은 고효율, 저공해를 실현할 수 있는 차세대 내연기관이다. 그러나 HCCI 엔진이 상용화되기 위해서는 몇 가지 문제점들이 해결되어야 한다. 그 중에서 가장 큰 문제점은 과도한 압력 상승률이 노킹을 발생시키기 때문에 운전영역이 제한되는 것이다. 이번 연구의 목적은 HCCI 엔진에서 압력상승률 저감을 위하여 온도 성층화와 농도 성층화 효과를 조사하는 것이다. 그리고 Multi-zone 모델을 이용한 화학반응 수치해석을 통하여 연소 및 배기가스 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 수치해석에서 2 단계 열발생을 가지는 DME와 1단계 열발생을 가지는 메탄을 사용하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권5호
• /
• pp.499-504
• /
• 2010

디젤 매연여과장치내 포집된 입자상물질의 재생 시기를 제어하기 위해서는 매연 포집량을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 필터내 축적된 매연 포집량은 필터 전 후의 압력차와 배기유량에 의해 예측될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저, 디젤산화촉매와 디젤매연여과장치 전 후의 각각 압력차의 비로써 정의한 매연지수의 산출을 위해 효과적인 신호처리방법을 제시하였다. 이를 3L급 승용 디젤엔진에서 정상운전조건과 과도운전조건에서 비교한 결과, 매연지수와 매연 포집량에 있어서 일정 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제1권2호
• /
• pp.215-223
• /
• 1990

자동차 배기가스 정화용 촉매계에서 중요하게 취급되는 CO와 NO의 산화환원반응에서 대표적인 촉매독으로 작용하는 황의 영향을 다결정 Pt 표면 위에서 초고진공계를 이용한 열탁착 분광법(TDS)을 통하여 알아보았다. Pt 표면에서의 CO와 NO의 흡착은 황에 의하여, 물리적인 흡착방해에 의한 직접적인 영향과 전자적 효과에 의한 간접적인 영향을 받았다. 800 K 이하의 온도에서 탈착하는 S는 반응활성에 큰 영향을 미치지 못하는 반면, 800 K 이상에서 탈착하는 S는 원자상태의 것으로서 반응활성에 직접적인 영향을 미쳤다. Pt 표면위에 흡착된 S는 island 형태로 존재하며, S에 의한 전자적인 영향은 주위의 모든 흡착점에 미치는 먼거리 상호작용의 경향을 나타내었다. 한편, Pt 표면에서의 CO와 NO의 반응에서 S에 의한 피독은 특정 활성점에 우선적으로 영향을 미치는 선택적인 경향을 보였다.

• 공업화학
• /
• 제1권2호
• /
• pp.207-214
• /
• 1990

자동차 배기가스 정화용 촉매계에서 중요하게 취급되는 CO와 NO와의 산화환원반응을 다결정 Pt 표면위에서 초고진공계를 이용한 열탈착분광법(TDS)과 정상상태 실험을 통하여 알아 보았다. CO와 NO의 압력이 각각 $1{\times}10^{-7}Torr$로 일정할 때 $CO_2$의 생성속도는 560K 에서 최대값을 보였으며, 반응온도가 560K, NO 압력이 $1{\times}10^{-7}Torr$로 일정할 때, $CO_2$ 생성속도는 CO의 압력에 대하여 $1.35{\times}10^{-7}Torr$를 전후하여 1차에서 -0.3차로 변화하였다. 하지만 이 반응에 미치는 반응물의 압력에 의한 영향은 표면흡착질의 농도에 따라 달리 해석되어야 함을 알 수 있었다. 본 실험의 결과를 종합하여 다결정 Pt 상에서의 CO와 NO와의 반응에 대한 새로운 반응기구를 제안하였다.

• 한국측량학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.553-559
• /
• 2011

자동차 보유대수 증가에 따른 고유가와 온실가스 배출로 자전거이용의 중요성이 대두되고 있지만, 자전거이용률은 현저하게 낮은 실정이다. 자전거이용 활성화를 위한 대책으로 전국자전거도로 사업이 진행되고 있으며 각 지방자치단체에서도 자전거도로 기본계획을 수립하여 진행되고 있다. 노선 선정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 자료 처리에 대한 연구는 명확한 결과를 도출하기엔 부족한 실정이다. 자전거도로 설계 기준에 명시되어진 종단경사도 지형상황 등으로 인하여 부득이하다고 인정되는 경우에는 예외로 한다고 되어 있다. 본 연구에선 기존 자전거도로가 여수시의 지형상황을 고려하여 개설되어 졌는지, 종단경사 기준을 고려하여 연결 가능한 자전거도로 노선 선정을 제시했다. 추가요소로 차선 수, 도로 폭을 포함시켜 개설 가능한 자전거도로 중 적합한 자전거도로 노선이 산출되었다. 향후 산지가 많은 지역을 대상으로 자전거도로 선정 시 종단경사 기준의 활용 방안으로 이용될 것이다.

• 한국토양환경학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.185-192
• /
• 1999

천안시의 토양 환경을 종합적으로 평가하기 위하여 각 지역별(농경지 3개소, 공단지역 3개소, 도심지 2개소, 하천주변 3개소, 매립지 주변 3개소)로 13개 항목에 관한 오염도 조사를 실시하였다. 각 측정 항목마다 토양오염 우려기준에 못 미치는 오염도를 보였다. 토양의 산성화는 농경지에서 심한 것으로 나타났으며, 특히 고속도로 주변의 농경지는 자동차 배기가스에 의한 산성 강하물의 영향으로 의심되는 산성화가 진행되는 것으로 나타났다. 또한, 밭 지역의 산성화가 심화되어서 토양 측정망의 채취지점 추가가 요구되었다. 중금속 6종과 기타 유기득성물질은 모두 토양오염 우려기준에 못 미치는 값을 나타냈다. 유류성분인 BTEX성분 역시 우려기준에 못 미치는 값을 보였으며, TPH는 BTEX보다 광범위한 오염도를 보였다. 오염물질에 의한 토양의 상태를 종합적으로 판단할 수 있도록 고안된 토양오염지표(SPI, Soil Pollution Index)를 이용하여 천안시의 토양오염도를 평가하였다. 토양오염점수(SPC, Soil Pollution Score)에 의해 산출된 토양오염 등급은 모두 1 등급으로 판명되어 천안시의 토양은 비교적 건전한 것으로 나타났다.