• 에너지공학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.51-57
• /
• 2014

MILD 연소는 고온의 배기가스가 연소로 내에 유입되는 연료와 공기의 혼합물과 고온의 배기가스 가 만나는 위치에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 폐기물소각로에 적용한 MILD 연소로에서 배기가스 재순환 여부에 따른 유동 특성과 배기가스 재순환 위치에 따른 유동 특성을 살펴보아 최적의 배기가스 재순환 위치를 선정하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 배기가스 재순환이 없는 경우에는 수직 격벽 상부의 단면에서 속도 분포는 수직 격벽 바로 상부에 큰 속도가 있고 더 상부는 역류가 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 배기가스 재순환이 있는 경우는 상부 자유공간에서의 유동 균일도를 수직 격벽 상부 단면에서의 x 방향 속도의 %RMS 값으로 비교하였으며 재순환 흡입구 위치가 자유공간 우측 상단에 위치한 경우가 %RMS 값이 57.4%로 가장 작은 값을 가지며 따라서 가장 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제27권12호
• /
• pp.1691-1698
• /
• 2003

In this paper, the combination effects of oxygen component in fuel and exhaust gas recirculation on the exhaust emissions have been investigated for a direct injection diesel engine. It is a kind of effective oxygenated fuel of diether group that the smoke emission of DGM(diethylene glycol dimethyl ether) blended fuel is reduced remarkably compared with commercial diesel fuel, that is, it can supply oxygen component sufficiently at higher loads and speeds in diesel engine. But, NOx emission of oxygenated fuel was increased compared with commercial diesel fuel. Also, the effects of exhaust gas recirculation(EGR) on the characteristics of NOx emission has been investigated. It was found that simultaneous reduction of smoke and NOx was achieved with oxygenated fuel(DGM 5vol-%) and cooled EGR method(10∼15%).

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2002

An experimental study was conducted to investigate the effects of EGR (Exhaust Gas Recirculation) variables on performance and emission characteristics in a 2-liter 4-cylinder spark-ignition LPG fuelled engine. The effects of EGR on the reduction of thermal loading at exhaust manifold were also investigated because the reduced gas temperature is desirable for the reliability of an engine in light of both thermal efficiency and material issue of exhaust manifold. The steady-state tests show that the brake thermal efficiency increased and the brake specific fuel consumption decreased with the increase of EGR rate in hot EGR and with the decrease of EGR temperature in case of cooled EGR, while the stable combustion was maintained. The increase of EGR rate or the decrease of EGR temperature results in the reduction of NOx emission even in the increase of HC emission. Furthermore, decreasing EGR temperature by $180^{\circ}C$ enabled the reduction of exhaust gas temperature by $15^{\circ}C$ in cooled EGR test at 1600rpm/370kPa BMEP operation, and consequently the reduction of thermal load at exhaust. The optimization strategy of EGR application is to be discussed by the investigation on the effect of geometrical characteristics of EGR-supplying pipe line.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.93-100
• /
• 2009

Intake/exhaust valve timing and exhaust cam lift were changed to control the internal exhaust gas recirculation (IEGR) and combustion phase of homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine. To measure the IEGR rate, in-cylinder gas was sampled during from intake valve close to before ignition start. The lower exhaust cam made shorter valve event than higher exhaust cam and made IEGR increase because of trapping the exhaust gas. IEGR rate was more affected by exhaust valve timing than intake valve timing and increased as exhaust valve timing advanced. In-cylinder pressure was increased near top dead center due to early close of exhaust valve. Ignition timing was more affected by intake valve timing than exhaust valve timing in case of exhaust valve lift 8.4 mm, while ignition timing was affected by both intake and exhaust valve timing in case of exhaust valve 2.5 mm. Burn duration with exhaust valve lift 2.5 mm was longer than other case due to higher IEGR rate. The fuel conversion efficiency with higher exhaust valve lift was higher than that with lower exhaust valve lift. The late exhaust and intake maximum open point (MOP) made the fuel conversion efficiency improve.

• 대한안전경영과학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.185-194
• /
• 2014

Internal engine is the main power source of vehicle and is the main source of air pollution. To satisfy this getting rigorous emission regulation, it must be solved simultaneously the dilemma of reducing emission gas and increasing heat efficiency. Diesel engine is preferred compare with gasoline engine in aspect of energy consumption but it must be solved reducing the containing of NOx, CO and HC. In this study: 1. Looking for alternative of performance improvement of Exhaust Gas Recirculation(EGR) which is emission gas reduction system. 2. Reducing malfunction of controlling emission gas. 3. Made possible precision control.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제22권3호
• /
• pp.294-301
• /
• 2017

This paper is based on experiments conducted on a stationary, four stroke, naturally aspirated air cooled, single cylinder compression ignition engine coupled with an electrical swinging field dynamometer. Instead of 100% diesel, 20% Jatropha oil methyl ester with 80% diesel blend was injected directly in engine beside 25% pre-mixed charge of diesel in mixing chamber and with 20% exhaust gas recirculation. The performance and emission characteristics are compared with conventional 100% diesel injection in main chamber. The blend with diesel premixed charge with and without exhaust gas recirculation yields in reduction of oxides of nitrogen and particulate matter. Adverse effects are reduction of brake thermal efficiency, increase of unburnt hydrocarbons (UBHC), carbon monoxide (CO) and specific energy consumption. UBHC and CO emissions are higher with Diesel Premixed Combustion Ignition (DPMCI) mode compared to compression ignition direct injection (CIDI) mode. Percentage increases in UBHC and CO emissions are 27% and 23.86%, respectively compared to CIDI mode. Oxides of nitrogen ($NO_x$) and soot emissions are lower and the percentage decrease with DPMCI mode are 32% and 33.73%, respectively compared to CIDI mode.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.335-342
• /
• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.53-60
• /
• 2017

연소로에서 질소산화물을 저감하기 위하여 여러 가지 방법으로 연구가 진행되어 오고 있는데 그 중에 배기가스를 재순환하여 저감하는 방법이 있다. 본 연구는 배기가스를 재순환하는 방법으로 연소로 외부에 코안다 노즐을 이용하여 배기가스를 재순환 유입하는 방법을 사용하였다. 코안다 노즐을 이용하여 배기가스를 재순환하고 혼합가스는 연소로 접선 방향으로 투입하여 선회유동을 유발하는 특징을 가지는 배기가스 재순환 버너이다. 이러한 버너에서 연소로 내의 선회 유동 특성을 살펴보고 온도와 반응속도 분포를 살펴봄으로써 코안다 노즐을 이용한 재순환 버너의 연소 유동 특성을 규명하였다. 과잉공기계수와 코안다 노즐 간격을 변화하여 배기가스 재순환 유입량 특성을 살펴보았으며 과잉공기계수를 증가하면 재순환 유입량비가 증가하였고 코안다 노즐 간격을 증가하면 코안다 노즐 공기 출구에서 속도가 낮아져서 재순환 유입량이 감소한다는 특성을 알았다. 배기가스 출구에서 평균온도는 코안다 노즐 간격 변화에 거의 무관하며 과잉공기계수 증가에 따라 감소하는 것을 알았다. 이러한 특성으로 배기가스 출구에서 NOx 농도는 과잉공기계수 증가에 따라 현저히 감소하고 코안다 노즐 간격에는 상대적으로 영향이 적은 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제16권4호
• /
• pp.60-77
• /
• 1992

The effects of exhaust gas recirculation(EGR) on the characteristics of exhaust emissions and specific fuel consumption have been investigated using an eight-cylinder, four cycle, direct injection diesel engine operating at several loads and speeds. The experiments in this study are conducted on the fixed fuel injection timing of $38^{\circ}$ BTDC regardless of experimental conditions. In conclusion, it is found that $NO_{x}$ emission is markedly reduced with the drop of burnt gas temperature at high speeds and loads especially as the EGR rate increases, while the soot particulate rises with EGR rate and load at a given engine speed, especially high loads. The reduction of exhaust emissions within the Korea heavy duty diesel engine emission standards can be roughly achieved by the optimal EGR rate without degarding the specific fuel consumption, based on the correlations between exhaust emissions.

• 한국가스학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.12-18
• /
• 2019

자동차 엔진이나 소각로 등의 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 고온의 배기가스를 재순환 유입하기 위해 벤튜리 튜브를 사용할 경우에 상온의 공기 노즐 출구 위치를 변화하여 고온의 배기가스를 재순환 유입하는 최적 위치를 도출하기 위해 전산 열유체해석을 통해 살펴보았다. 또한 상온의 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치한 경우에 대한 배기가스 재순환 유입량 특성을 고찰하였다. 공기 노즐 출구 위치를 배기가스 재순환 유입 출구의 시작위치(z=0)에서 끝 위치(z=0.6m)로 변화하였을 때 유선과 온도 분포 변화를 관찰하였으며 배기가스 재순환 유입량비와 혼합가스 출구의 평균온도로 정량적으로 비교하였다. 본 연구를 통하여 상온의 공기 노즐 출구 위치는 z=0.15m(1/4L)에서 재순환 유입량과 출구에서의 평균온도가 가장 최대가 되는 것을 알 수 있었다. 또한 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치하면 공기 노즐 출구의 속도가 증가하여 배기가스 재순환 유입량이 약 2배 증가하고 혼합가스 출구 온도도 $116^{\circ}C$ 증가하는 것을 알 수 있었다.