Recently social demand to achieve low fuel consumption and clean emission requires the development of new generation vehicle beyond the conventional vehicle concept. In this point, new generation vehicle is newly designed as electric vehicle, hybrid electric vehicle, fuel cell electric vehicle or 3 liter car etc. In order to develop new generation vehicle, it is very important to develop new materials and process technologies now. In this paper these new technologies are presented focusing on weight reduction specially. Steel body can be achieved 20-25% weight reduction by adoption of high strength steel and new process technologies, i.e tailored blank and hydroforming. Aluminium body can be achieved 40-50% weigt down by use of all aluminium monocoque body or aluminium space frame with aluminium panel. Plasitic composite body can be achieved 30% weight reduction comparing with conventional steel body.
대기오염에 대한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차 및 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 위해 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후 처리 시스템 등의 많은 접근을 통하여 차량 배출가스와 온실가스를 감소시키려고 노력하고 있다. 이러한 연구들은 주로 차량의 배출가스 (규제 및 미규제물질, PM 입자 배출 등)와 온실가스의 두 가지 이슈로 진행되고 있다. 자동차의 배출가스는 환경오염과 인체에 악영향을 주는 많은 문제를 일으키고 있다. 이러한 배출가스를 줄이기 위하여 각국에서는 배출가스 시험모드를 새로 만들어 규제하고 있다. 2007 년부터 UN ECE의 WP.29 포럼에서 배출가스 인증을 위한 전 세계의 조화된 light-duty 차량 시험 절차 (WLTP)가 개발되었다. 이 시험 절차는 유럽과 동시에 국내 light-duty 디젤 차량에도 적용되어졌다. Light-duty 차량의 대기오염 물질 배출량은 거리 당 무게로 규제되어 있어 주행주기가 결과에 영향을 미칠 수 있다. 차량의 배출가스는 주행 및 환경조건, 주행습관 등에 따라 크게 달라진다. 극단적인 외기온도는 배출가스를 증가시키는데, 이것은 더 많은 연료가 실내를 가열하거나 냉각해야하기 때문이다. 또한 높은 주행속도는 증가된 항력을 극복하기 위해 필요한 에너지로 인해 배출가스 량을 증가시킨다. 일반적으로 상승하는 차량속도와 비교할 때, 급격한 차량가속도도 배출가스를 증가시킨다. 부가적인 장치 (에어컨 또는 히터)와 도로경사 또한 배출가스를 증가시킨다. 본 연구에서는 3대의 light-duty 차량을 가지고 light-duty 차량의 배출가스 규제에 사용되는 WLTP, NEDC 및 FTP-75로 시험을 하였으며, 배출가스가 다른 주행 사이클에 의해 얼마나 많은 영향을 받을 수 있는지를 측정하였다. 배출 가스는 통계적으로 의미있는 차이를 보이지 않았다. 최대 배출 가스는 주로 냉각 된 엔진 조건에 의해 야기되는 WLTP의 저속 단계에서 발견된다. 냉각 된 엔진 상태에서 배출가스의 양은 시험 차량과 크게 다르다. 이는 WLTP 구동 사이클에 대처하기 위해 다른 기술적 솔루션이 필요하다는 것을 의미한다.
본 연구에서는 교통사업 시행에 따른 대기질 평가의 객관성 향상을 위하여 장래 도로이동오염원의 배출계수 예측 모형을 구축하였다. 이를 위해 자동차의 연식별 차량대수 자연감소 패턴을 분석한 후, 차령별 열화계수 등을 활용하여 2015년과 2030년의 속도별 배출계수 예측모형을 정립하였다. 본 연구에서 예측한 2030년 기준의 배출계수는 현재 교통 분야에서 적용하고 있는 배출계수와 비교해 볼 때, 운행속도 30km/h의 경우에 승용차와 버스/트럭 각각 5%~37%, 8%~83% 정도 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 실험 분석결과는 통계적으로 유의미한 것으로 판정되었으며, 이를 통해 교통사업 시행에 따른 대기질 평가를 위한 본 모형의 유용성을 확인하였다.
In this study, the HAPs(Harzard Air Pollutants) emission factor level of Starex and Grand Carnival was tested using PEMS (Portable Emissions Measurement System) on real road driving. As a result of RDE (Real Driving Emission test), the overall vehicle speed pattern showed similar characteristics. The real-road driving test at constant speed revealed emission factor is inversely proportional relationship to constant speed. Results of accelerating with speed limit on the real-road were shown as followings; Uran (less than 45 km/h)>Rural (<45 km/h, less than 80 km/h)>Motorway (>80 km/h). Moreover, the sudden acceleration and deceleration in driving at high speed was the increasing factor to the HAPs emission factor. This tendency is considered to be influenced by the operating environment on real roads.
Due to increasing need for better emission characteristics and lower fuel consumption rate in automotive engines, alternative fuels are drawing more attentions recently. The GTL (gas to liquid) is the one of most favored candidates. In this study, emission characteristics are compared between diesel and GTL fuel in commercial 2.0 liter diesel engine and vehicle with CRDi(Common Rail Direct injection) system. The effects of injection timings on emission and fuel consumption rate are compared at various engine speeds and loads. Noticeable reduction in HC, CO and PM emissions are observed due to higher cetane number and low sulfur and aromatic contents in GTL. On the trade-off curve of NOx and PM(Particulate matter) GTL showed much more benefits than diesel, where about 30% of PM mass decreased at the same operating conditions. On CVS 75 mode test in vehicle, GTL showed an excellent emission enhancement, in which 50% of HC, 21% of PM, and 12% of NOx engine-out emissions are decreased compared to ULSD(Ultra low sulfur diesel) fuel.
In recent days, photochemical smog due to the rapid industry development and vehicle increasement has become a critical pollutant in the metropolitan area and the number of ozone alarm signal has increased every year. This research was performed to evaluate VOCs emission source characteristics and concentration of VOCs in Daegu. The site average concentration was observed in the following order: industrial area > commercial area > residential area. Most of the VOCs species except toluene showed variations with higher concentration during nighttime, and lower concentration during the daytime. The major VOCs of stationary emission source were BTEX(benzene, toluene, ethylbenzene. xylene) and methylene chloride, trichloroethene and styrene. Also, those of automobile exhaust were toluene and benzene. Also, the major VOCs concentration emited by the vehicle fuel was observed in the following order: gasoline > light oil > liquefied petroleum gas (L.P.G). Correlation coefficients values were estimated between major VOCs such as toluene, ethylbenzene, m,p-xylene, o-xylene. Results showed that correlation coefficient values were significant magnitude above 0.76. Also, there showed highly significant correlations among ethyl benzene, m,p-xylene, and o-xylene concentration(Pearson correlation coefficients, r=0.868-0.982). Calculated correlation coefficients among commercial area,industrial area and residential area were 0.934-0.981, they showed high correlation. There showed highly correlation between stationary emission source and industrial area, compared with commercial area and residential area. Also, calculated correlation coefficients among commercial area, industrial area, residential area and automobile exhaust were 0.732, 0.725, 0.777, respectively.
비도로용 차량의 경우 대부분 디젤엔진을 사용하여 엔진의 특성상 PM과 NOx의 배출이 많은 단점이 있다. 승용 및 상용 디젤 차량의 경우 CRDI 및 후처리 장치를 적용하였고 후처리 장치로 DOC/DPF를 장착함으로써 PM은 약 90% 이상 저감 가능하다. 상반관계인 NOx는 EGR 사용을 통해 1차적으로 NOx 배출량을 감소시키고 LNT, LNC, Urea-SCR 등의 DeNOx 시스템으로 NOx의 배출량을 보다 현저히 저감시켜 배기규제를 만족시키고 있다. 본 연구에서는 tier 4 interim 배기규제를 만족하기 위해 56kW급 오프로드 차량으로 연구를 진행하였다. NOx의 감소를 위해 WGT와 전자 제어방식의 HPL EGR 시스템을 적용하였고 CO와 THC, PM 배출가스를 줄이기 위해 DOC와 DPF를 사용하였다. EGR 시스템을 적용하기 위해 각 조건에 대한 기본 실험을 실시하여 EGR map을 작성하였다. 작성된 map을 NRTC 모드에서 시험하여 map의 적용성을 검증하고 tier 4 interim 배기규제 만족여부를 파악하였다.
2005년 하반기부터 국내 승용차시장에 경유승용차의 시판이 허용되면서 시장점유율이 점증하고 있어, 향후 서유럽의 경우와 같은 수준으로 까지도 증가할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 경유승용차의 확대보급에 따른 터널 소요환기량 및 환기설비용량 변화를 검토하기 위하여 차령, 차종구성비, 매연 배출량 변화추이를 감안한 기준배출량을 달리하는 3가지 경우를 비교 분석하였다. 전형적인 2km 길이의 2차선 고속도로 터널을 대상으로 한 비교연구에서 현 환기설계기준상의 기준배출량과 경유승용차 구성비 40%를 가정한 Case 1의 경우, 현 설계기준보다 상대적으로 많은 소요환기량 및 환기설비용량을 요구하였다. 차령은 고려하나 경유승용차를 감안하지 않은 기준배출량을 설계에 반영하고 있는 실제 터널을 대상으로 한 Case2와, 차령 및 경유승용차 보급률을 동시에 고려한 배출계수에 의한 기준배출량을 적용한 Case3은 모두 EURO-3 규제기준과 비슷한 수준의 환기특성을 나타내는 것으로 분석되었다. 한편, 국내 기존 환기설계기준에 적용하고 있는 환경부 제작차 허용배출량 기준은 EURO-2 규제기준보다 높은 편으로 조사되었으며, 2006년부터 적용하고 있는 허용배출량 기준은 EURO-4 규제기준과 비슷하게 분석되었다. 본 연구는 향후 국내 경유승용차의 확대보급에 따른 경유차량 구성비의 증가, 매연 배출량 규제에 따른 매연배출량의 감소 등의 변화를 고려한 오염물질의 기준배출량 산정을 통하여 최적 소요환기량 및 환기설비용량 결정을 하기 위한 기초자료의 제공을 목적으로 하고 있다.
하이브리드 전기자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)와 플러그 인 하이브리드 전기자동차 (PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 화석연료 배출가스를 제거하고 연료경제성을 개선하기 위하여 급속한 속도로 전통적 가솔린 엔진 자동차를 대체할 것이다. 이 리뷰는 병렬 하이브리드 전기자동차를 위한 퍼지로직 제어전략과 최적화를 설명하였다. HEV와 PHEV를 위한 전기모터와 리튬이온 배터리의 최근 발전을 기술하였으며 국제적 학술지에 출판된 논문수와 등록된 특허 수에 근거한 한국의 HEV와 PHEV 기술의 경쟁력 분석도 수행하였다.
Recently it is strongly required to develop the better fuel economy as well as basic power performance based on strict emission legislation. This paper focuses on studies of the engine cooling and ancillaries system among fuel economy factors in the developing stage. Firstly through the analysis of the current specifications, it is assessed whether each components may be designed properly, not overdesigned. Secondly, it is predicted how the fuel economy of each components can be improved. Finally the results are confirmed by vehicle field test equppted with the updatedcomponents. This study found good agreementbetween the prediction and the field test on the vehicle fuel economy improvements of the heavy duty engine vehicle with updated components such as engine cooling and ancilliaries.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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