On the cold start of LPG engine, as the engine temperature has not reached its equilibrium temperature, liquid LPG could not be changed perfectly gaseous LPG, although it was passed to the vaporizer. Liquid and gas mixed fuel could influence starting ability and exhaust emission characteristics of LPG engine. In this study, the vaporization characteristic of liquid LPG was investigated with a conventional vaporizer and the vaporizer with heat source(glow plug) installed at preheated chamber inlet, by using the visualization methods and engine test. According to visualization result, even if the engine coolant temperature was $14^{\circ}C$, liquid fuel was supplied to primary chamber over 25 seconds without vaporizing from preheated chamber in such a conventional vaporizer. However, the vaporizer with heat source do not correspond with that, scarcely had been trim on glow plug when LPG began to vaporize. The effectiveness of heat source could be verified by application to the conventional LPG engine.
As the interest on the air pollution is gradually rising up at home and abroad, automotive industries have been working on the exhaust emission reduction from vehicles through a lot of approaches, which consist of new engine design, innovative aftertreatment systems, and using clean fuels. Methanol, ethanol, LNG, LPG, H2, reformulated gasoline are generally recognized as the clean fuel. Since the low price policy of government on LPG has expanded its vehicle market recently, there is concern of the exhaust emission of LPG vehicle. In this paper, we studied the value of LPG fuel as a clean fuel by comparing the results of the exhaust emission from LPG and Gasoline fueled vehicles, and discussed its limitation of LPG vehicle with mixer type as a fuel supply system. FTIR was used to understand the difference of exhaust emission components of LPG and Gasoline fueled vehicles.
LPG has been well known as a clean alternative fuel for vehicles. As a fundamental study on liquid phase LPG injection (hereafter LPLI) system application to heavy-duty engine, engine output and combustion performance were investigated with various operating conditions using a single cylinder engine equipped with the LPLI system. Experimental results revealed that no problems were occurred in application of the LPG fuel to heavy-duty engine, and that volumetric efficiency and engine output, by 10% approximately, were increased with the LPLI system. It was resulted from the decrease of the intake manifold temperature through liquid phase LPG fuel injection. These results provided an advantage in the decrease of the exhaust gas temperature, in the control of knocking phenomena, spark timing and compression ratio. The LPLI engine could normally operated under $\lambda$=1.5 or EGR 30% condition. The optimized swirl ratio for the heavy duty LPG engine was found around R_s$ = 2.0.
Recently, several LPG engines for heavy-duty vehicles have been developed, which can replace some diesel engines that are one of a main source for air pollution in urban area. As a preliminary study on the liquid phase LPG injection (hereafter LPLI) system applicable to a heavy duty LPG engine, the engine output and combustion performance were investigated with various combustion chambers and fuel compositions using a single cylinder engine equipped. Experimental results revealed that ellipse, double ellipse and nebula type combustion chamber made a more advantage in breaking swirl flow into small turbulence scale than bathtub type. Especially, performance of nebula type showed most highest efficiency and engine output under lean mixture conditions. An investigation fur various LPG fuel compositions was also carried out, and revealed that the case with 40% propane and 60% butane shows the lowest efficiency at stoichiometry, however, as the mixture became leaner its efficiency increased and became even higher for 100% propane case.
자동차로부터 배출되는 배출가스의 규제가 최근 더욱 강화되고 있다. 이러한 엄격해지는 규제는 배출가스를 줄이는 대체연료의 개발에 더욱 박차를 가하게 된다. 본 연구는 가솔린, 디젤, LPG 연료를 사용하는 동급의 자동차를 이용하여 배출가스의 특성을 분석 비교하였다. 테스트 모드로는 최근 국내와 북미 배출가스의 주행모드로 사용되는 CVS-75모드를 사용하였다. 배기 특성은 주행조건에 하에서 연구되어졌다. 사용연료인 가솔린, 디젤, LPG연료에 따라 THC, CO, NOx의 배출가스의 특성을 연구했다. 연구결과, LPG연료에 비해 가솔린자동차가 9.8%의 배출가스 감소, 디젤자동차는 12.2% 증가를 나타냈다. 또한 CVS모드에서 가솔린과 LPG는 phase 1의 냉간시동구간에서 THC와 CO는 80%이상을 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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