The purpose of this work is to investigate the effect of premixed fuel on the reduction of exhaust emissions in premixed charge compression ignition engine. The premixed fuel is injected into the intake manifold to form homogeneous pre-mixture in the combustion chamber. The pre-mixture is ignited by a small amount of diesel fuel directly injected into the cylinder. In the case of gasoline as a premixed fuel of the engine, $NO_x$ and smoke concentration of exhaust emissions were reduced compared with the conventional diesel engine. But in the event of diesel fuel for premixed fuel, the rate of smoke reduction was small compared with the case of gasoline as a premixed fuel. HC and CO emissions were increased at high premixed ratio in the case of two premixed fuels. The combustion characteristics of the engine such as the combustion pressure, the rate of heat release, and other characteristics are compared.
EGR(exhaust gas recirculation) is considered as a most effective method to reduce the NOx emissions. But high EGR tolerance is always pursued not only for its advantages of the pumping loss reduction and fuel economy benefit in Gasoline-Hybrid engine. However, the occurrence of excessive cyclic variation with high EGR normally prevents substantial fuel economy improvements from being achieved in practice. Therefore, the optimum EGR rate should be carefully determined in order to achieve low fuel consumption and low exhaust emission. In this study, 2 liters gasoline engine with E-EGR system was used to investigate the effects of EGR on fuel efficiency, combustion stability, engine performance and exhaust emissions. With optimal EGR rates, the fuel consumption was improved by 4%. This improvement was achieved while a reduction in NOx emissions of 75% was accomplished. Increase of EGR gas temperature causes the charge air temperature to affect the knock phenomenon and moreover, the EGR valve lift changes for the same control signal.
Modification of injector, oil ring tension reduction and oil pump rotor re-matching with optimization of relevant engine control parameters could drive fuel consumption reduction of HSDI diesel engine. A 5 holes injector was replaced with a 6 holes with smaller nozzle hole diameter and 1.5 k factor, and evaluated in a view of fuel economy and emission trade-offs. With introducing smaller nozzle hole diameter injector, PM(Particulate Matter) was drastically decreased for low engine load and low engine rpm. Modification of oil pump and oil ring was to reduce mechanical friction and be proved to better fuel economy. Optimization of engine operating conditions was a great help for the low fuel consumption. Influence of the engine operating parameters· including pilot quantity, pilot interval, air mass and main injection timing on fuel economy, smoke and NOx has been evaluated with 14 points extracted from NEDC(New European Driving Cycle) cycle. The fuel consumption was proved to $7\%$ improvement on an engine bench and $3.7\%$ with a vehicle.
Liquid urea based SCR has been used in the market to reduce NOx in the exhaust emission of the diesel engine vehicle. This system has several problems at low temperature, which are freezing below $-12^{\circ}C$, solid deposit formation in the exhaust, and difficulties in dosing system at exhaust temperature below $200^{\circ}C$. Also, it is required complicated exhaust packaging equipment and mixer due to supply uniform ammonia concentration. In order to solve these issues, solid urea, ammonium carbonate, and ammonium carbamate are selected as ammonia sources for the application of solid SCR. In this paper, basic research on reaction rate of three ammonia-transporting materials was performed. TGA (Thermogravimetric Analysis) and DTA (Differential Thermal Analysis) tests for these materials are carried out for various heating conditions. From the results, chemical kinetic parameters such as activation energy and frequency factor are obtained from the Arrhenius plot. Additionally, from test results of DSC (Differential Scanning Calorimeter) for these materials, chemical kinetic parameters using the Kissinger method are calculated. Activation energies of solid SCR from this experiment are compared with proper data of literature study, then obtained data of this experiment are used for the design of reactor and dosing system for candidate vehicle.
자동차용 휠 베어링은 회전운동을 전달하고 차량의 무게를 지지해주는 중요한 부품이다. 최근 $CO_2$ 배출가스 저감과 연비 규제에 따라서 자동차 경량화 및 소형화 요구는 점점 증가하고 있고, 이에 부응하여 베어링의 수명 평가기술은 더욱 그 필요성이 증가하고 있다. 휠 베어링의 내구수명은 고려해야 할 인자들이 매우 다양하며 이들이 서로 복잡하게 연관되어 있으므로 수명을 예측하는 것이 쉽지 않다. 본 논문에서는 자동차용 휠 베어링의 수명에 영향을 끼치는 많은 인자들 중에서 작동하중과 회전속도를 변화시키면서 수명을 시험하였고, 이를 ISO 국제표준에서 제안하는 이론수명인 기본정격수명과 보정정격수명 결과와 비교하였다. 이들 수명을 비교한 결과, 기본정격수명과 보정정격수명 모두 시험수명과 차이가 존재하며, 기본정격수명 보다 보정정격수명이 시험수명을 상대적으로 잘 예측함을 알 수 있었다.
소형 자동차의 에어컨은 보조 부품 중에서 가장 많은 에너지를 소모하는 장치이다. 국가별 자동차 $CO_2$ 저감 대책에는 고효율 에어컨 기술 적용시 인센티브를 부여하는 등 에어컨 가동으로 추가되는 $CO_2$ 저감 전략들이 포함되어 있다. 이러한 정책을 시행하기 위해 필요한 에어컨 가동 $CO_2$ 평가 방법은 각국별로 개발단계에 있다. 자동차 에어컨 가동시에 소모되는 에너지는 자동차의 주행모드뿐만 아니라, 온도, 습도 등 환경조건에도 상당히 영향을 받는다. 본 연구에서는 국내 소형 자동차의 에어컨 가동으로 인한 $CO_2$ 배출량을 다양한 주행모드와 온도 및 습도 조건에서 평가하였다. 시험차종간 비교 가능한 에어컨 가동 $CO_2$를 산정하기 위해서 시험 중에 발생하는 온, 습도 편차에 대해 특정 조건으로 보정할 수 있는 방안을 적용하였다. 평가 결과, 고효율 에어컨 기술이 적용된 시험자동차들은 약 50%의 에어컨 가동 $CO_2$ 저감효과가 나타났다. 자동차 배출 $CO_2$ 대비 에어컨 가동 $CO_2$의 비율을 고려하였을 때 고효율 에어컨 기술 적용으로 상당한 $CO_2$ 저감효과가 기대된다.
미국과 유럽 등지에서는 자동차용 경유의 방향족 함량이 대기 환경오염의 원인물질로 추정하고 있다. 경유의 총 방향족 및 다고리 방향족 함량 감소가 환경 유해배출가스 HC, NOx, PM 등을 감소시키기 때문이다. 국내에서도 급변하고 있는 차량기술 및 연료품질간의 상관성 규명이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 실정에 맞는 차량과 연료간의 상호작용에 의하여 발생될 수 있는 환경적 영향평가를 진행하였으며 대상으로는 2.2L급 국내 대표 차량 2종(DPF 유 무)과 국내 정제기술로 생산된 5종의 연료를 통하여 경유의 방향족 함량에 따른 배출가스 특성을 분석하였다.
A port has been regarded as a significant contributor to air pollution in the surrounding areas. Port-related air pollutants are released from not only marine vessels, but also various land-side sources at ports, which include cargo handling equipment, vehicles, locomotives, and fugitive dust sources by port activities such as bulk handling and vehicle movements. However, most studies in Korea have only focused on vessel emissions and there is a lack of information on the emissions from other sources at port. In this study, in order to establish the port-related emission inventory and evaluate the relative contribution of these sources to air emissions from the Port of Incheon, the emissions from land-side sources were estimated and the CAPSS (Clean Air Policy Support System) data for vessel emissions were used. In particular, the detailed information and activity data for the cargo handling equipment source were collected and the emission factors and emissions by equipment types were calculated using U.S. EPA methodologies. Total HC, CO, $NO_x$, $PM_{10}$, and $SO_2$ emissions from port-related sources including the vessel in 2007 were calculated as 229 ton/year, 638 ton/year, 4,861 ton/year, 307 ton/year, and 3,995 ton/year, respectively. It was found that the vessel was the largest contributor to air pollutant emissions from the port, the cargo handling equipment was responsible for about from 8% to 13% of HC, CO, and $NO_x$ emissions and the resuspended road dust contributed about 39% for $PM_{10}$ emissions. The results of this study will be used to establish the management and reduction strategies of air pollution in the port.
국내 외에서 대기 오염에 대한 관심은 높은 편이며, 자동차 및 연료 연구자들은 깨끗한 (친환경 대체연료) 연료와 연료 품질에 맞춘 새로운 엔진 설계의 구성, 혁신적인 후처리 시스템 등의 접근을 통하여 차량의 배기가스 배출을 줄이려고 노력하고 있다. 이러한 연구는 다음과 같은 다양한 주요 이슈를 가져오게 된다. PM 배출량이 디젤과 가솔린 차량에 대해 규제해야 하는지 여부와 가솔린 및 LPG 차량이 PM 배출가스 규제에서 무시될 수 있는지 여부이다. 마지막으로 온실 가스 (C$CO_2$, $CH_4$, $N_2O$) 규제가 자동차 배출 규제를 포함하여 논의 것 등이다. 자동차의 온실 가스 및 배출가스(PM)는 환경오염, 건강 악영향 등의 원인으로 많은 문제점을 일으키게 된다. 본 논문에서는 자동차 저온 시동성 및 배출가스에 대해 LPG 연료의 영향을 논의하였다. 또한 본 논문은 시험 온도에 대한 배출가스 특성을 평가하였다. 이때의 시험온도는 시험모드 상의 온도와 국내 겨울철 최저온도를 기준으로 나누어서 실시하였다. 본 연구를 통해 시동성 및 배출가스, 온실가스 배출의 상관관계를 분석하고자 하였다.
The selective catalytic reduction (SCR) system is a highly-effective aftertreatment device for NOx reduction of diesel engines. Generally, the ammonia ($NH_3$) was generated from reaction mechanism of SCR in the SCR system using the liquid urea as the reluctant. Therefore, the precise urea dosing control is a very important key for NOx and $NH_3$ slip reduction in the SCR system. This paper investigated NOx and $NH_3$ emission characteristics of urea-SCR dosing system based on model-based control algorithm in order to reduce NOx. In the map-based control algorithm, target amount of urea solution was determined by mass flow rate of exhaust gas obtained from engine rpm, torque and $O_2$ for feed-back control NOx concentration should be measured by NOx sensor. Moreover, this algorithm can not estimate $NH_3$ absorbed on the catalyst. Hence, the urea injection can be too rich or too lean. In this study, the model-based control algorithm was developed and evaluated on the numerical model describing physical and chemical phenomena in SCR system. One channel thermo-fluid model coupled with finely tuned chemical reaction model was applied to this control algorithm. The vehicle test was carried out by using map-based and model-based control algorithms in the NEDC mode in order to evaluate the performance of the model based control algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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