• Title/Summary/Keyword: the heavy duty diesel engine

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발전용 대형 디젤 엔진의 천연가스-디젤혼소 운전 특성에 대한 수치해석 연구 (A Numerical Study on Performance of a Heavy-Duty Diesel engine for Power Generation under Natural Gas-Diesel Dual Fuel Operation)

  • 조정근;박상준;송순호;허광범
    • 한국가스학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.29-36
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    • 2015
  • 본 연구는 발전용 디젤 엔진을 천연가스/디젤 혼소 엔진으로 개조하기 위한 선행 연구로 1.5MW급 발전용 디젤 엔진을 대상으로 상용 프로그램인 GT-Power를 이용해 수치해석을 진행하였다. 흡기 포트에 천연가스 분사 장치를 추가한 수치해석 모델을 통해 기존 엔진에서 천연가스와 디젤을 혼소시킬 경우 엔진 성능에 미치는 영향과 특성에 대해 분석하였다. 엔진 속도 720RPM, 혼소율 0%~40%까지 5개 조건에서 수치해석을 진행했다. 연구 결과 혼합 연소 시 천연가스의 비율이 증가할수록 출력이 감소하는 경향을 보였으며 혼소율 40%에서 출력이 18.4% 감소하였다. 이에 따라 실험계획법(Design of Experiment)을 통해 연료 분사시기와 연료 분사 기간에 대한 영향을 분석했다. 또한 이러한 영향을 고려해 연료 분사시기와 분사기간을 최적화시켜 혼소 엔진 출력과 디젤 엔진의 출력을 비교하여 혼소엔진으로의 개조에 따른 엔진의 출력과 효율에 대한 변화를 정량적으로 도출하였다. 그 결과 혼소율 40%에서 엔진 출력은 8.55% 감소하여 최적화 이전에 비해 12.5%의 개선 효과를 보였다.

서울시 도시형 버스의 추행패턴에 관한 연구 (A Study of Driving Pattern of City-bus in the City of Seoul)

  • 정남훈;이우택;선우명호;이영재;엄명도
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.55-65
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    • 2002
  • Emission from road traffic is one of the major sources of air pollution, and provides some undesirable effects on the atmspheric environment and human health. In the city of Seoul, the higher portion of diesel vehicles runs compared with that of other countries. Emission from the diesel vehicles is much higher than that of other vehicles. In this study, the driving pattern of city-bus in Seoul is investigated through on-road vehicle test and compared with the test modes of other countries in order to examine appropriateness of the present test mode that is taken in our country.

산화촉매에 의한 대형디젤엔진의 배출가스 정화 특성 - Reactor 실험을 중심으로 - (Characteristics of Exhaust Emission Reduction of Heavy Duty Diesel Engine by Oxidation Catalyst - Reactor Test -)

  • 조강래;김용우;김희강
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.313-320
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    • 1998
  • The most desirable diesel oxidation catalyst (DOC) should have the properties of oxidibing CO and HC effectively at low exhaust gas temperature while minimizing the formation of sulfate at high exhaust gas temperature. Precious metals such as platinum and palladium have been known to be sufficiently active for oxidizing CO and HC and also to have high activity for the oxidation of sulfur dioxide (SO2) to sulfor trioxide (SO3). There is a need to develop a highly selective catalyst which can promote the oxidation of CO and HC efficiently, but, on the other hand, suppress the oxidation of SO2. One approach to solve this problem is to load a base metal such as vanadium in Pt-based catalyst to suppress sulfate formation. In this study, a Pt-V catalyst was prepared by impregnating platinum and vanadium onto a Ti-Si wash coated catalyst in a laboratory reactor by changing the formulations and reaction temperatures.

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대형 DME버스의 연비 및 배기가스 특성에 관한 연구 (An Experimental Study of Fuel Economy and Emission Characteristics for a Heavy-Duty DME Bus)

  • 오용일;표영덕;권옥배;백영순;조상현;임옥택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권4호
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    • pp.371-376
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    • 2012
  • 본 연구에서는 대형버스 배기가스 테스트 모드인 JE-05 에서 DME와 디젤을 연료로 사용하는 대형 DME버스를 차대동력계, 배기가스 분석기 그리고 PM 측정시스템을 이용하여 대형 DME버스의 연비, 배기가 스특성 그리고 동적 특성에 대해 알아보았다. 대형 DME버스에는 6기통 8,071cc 디젤엔진이 장착되었으며, 현재 운행되고 있는 상용 디젤버스와는 달리 DOC, DPF와 같은 후처리 장치가 없다. 실험 결과, 각 부하에 따른 차량의 속도를 통하여 차량의 동적 특성은 DME와 디젤을 사용했을 때 거의 비슷한 것을 알 수 있었다. NOx, CO와 THC는 DME를 연료로 사용 시 디젤연료에 비해 더 적게 배출되는 것을 확인하였다. 하지만 PM은 DME연료를 사용 시 거의 발생하지 않았는데, 이는 DME가 함산소연료이고 분자구조상 탄소-탄소 결합이 없기 때문이라고 생각된다. $CO_2$는 각 연료 사용 시 비슷하게 발생하였으며, 저위발열량 베이스로 계산된 연비는 DME연료 사용 시 디젤연료보다 약 6.7% 더 낮게 나왔다.

LPG엔진에서 이온프로브를 이용한 노킹 발생 위치 추정에 관한 연구 (Study on the Estimation of Knock Position in a LPG Engine with Ion-probe Head Gasket)

  • 이정원;최회명;조훈;황승환;민경덕
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.42-48
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    • 2003
  • LPG has been a broad concern of pro-environmental alternative fuel for vehicles. Recently, the new Liquid Phase LPG Injection(LPLI) system extends the limit of power of LPG engine and gives a chance to substitute LPG engine for diesel engine of heavy duty vehicles that are the main resources of air pollution in urban area. Large bore size of heavy duty LPG engine derives a serious knock problem. To find an optimal MBT conditions, it is necessary to know how the flame develops in the combustion chamber and find where the knock positions are. In this study. the ion-probe head gasket was used to estimate the knock position. Inverse operation of the ion-probe signal provides the flame developing characteristics. The further the position is from the spark plug, the later the flame arrives and the more times knock occurs. The main factor that effects knock position is inferred a flor situation of mixed gas in the combustion chamber.

대형 디젤 엔진에서 JP-8 과 디젤 적용 시의 배기 배출물 특성에 대한 이해 (Understanding Pollutant Emission in a Heavy-Duty Diesel Engine with JP-8 and Diesel)

  • 이진우;배충식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1375-1381
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    • 2011
  • 커먼레일 분사 시스템이 장착된 대형 단기통 가시화 엔진에서 디젤과 JP-8 의 연소 및 배기 특성을 분석하였다. 두 연료 적용 시, 배기 배출 경향을 분석하기 위해 직접 화염가시화와 이색법을 적용하였다. 연소 과정은 직접 화염 가시화로부터 화염 강도 분석을 통해 이루어 졌다. 이색법 결과는 화염 온도 및 KL 값을 도출하여 분석을 하였다. 직접 화염 가시화 결과, JP-8 연소 시, 점화 지연 기간이 길며, 디젤 연소에 비해 화염이 빠르게 소멸되는 것을 확인하였다. 화염 강도 분석을 통해 디젤 연소의 경우, 연소 전 기간에 걸쳐 높은 화염 강도 수준을 유지하며 화염 지속 기간이 긴 것을 알 수 있었다. 이색법 결과를 통해, JP-8 연소의 경우, 국부적으로 고온의 화염 면이 더 많이 분포하는 것을 확인하였으며, 이는 $NO_x$가 더 많이 배출된 경향을 설명해준다. 또한 KL 치 분석 결과, JP-8 연소 시 낮은 수준의 KL 값이 더 고르게 분포하는 것을 알 수 있었으며, 이는 JP-8 연소 시 스모크 가 덜 배출된 결과를 뒷받침 해준다.

대형 디젤 엔진용 요소분사 SCR촉매의 deNOx 성능향상을 위한 요소수용액의 분사특성 연구 (A Study on the Injection Characteristics of Urea Solution to Improve deNOx Performance of Urea-SCR Catalyst in a Heavy Duty Diesel Engine)

  • 정수진;이천환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.165-172
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    • 2008
  • Urea-SCR, the selective catalytic reduction using urea as reducing agent, has been investigated for about 10 years in detail and today is a well established technique for deNOx of stationary diesel engines. In the case of the SCR-catalyst a non-uniform velocity and $NH_3$ profile will cause an inhomogeneous conversion of the reducing agent $NH_3$, resulting in a local breakthrough of $NH_3$ or increasing NOx emissions. Therefore, this work investigates the effect of flow and $NH_3$ non-uniformities on the deNOx performance and $NH_3$ slip in a Urea-SCR exhaust system. From the results of this study, it is found that flow and $NH_3$ distribution within SCR monolith is strongly related with deNOx performance of SCR catalyst. It is also found that multi-hole injector shows better $NH_3$ uniformity at the face of SCR monolith face than one hole injector.

캠 및 전자제어식 선박추진용 저속 2행정 디젤엔진의 성능 비교 (Comparison of characteristics between cam and electric control type of 2 stroke diesel engine for ship propulsion)

  • 이상득;정석호;고대권
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.849-854
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    • 2013
  • 선박 운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경 선박에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 이 중 하나가 전자제어식 디젤 엔진의 개발이다. 자동차용 소형에서는 이미 전자제어식 디젤기관이 주류를 이루고 있으나 선박에서는 안정성 및 신뢰성의 문제로 보급에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠식 엔진이 동시에 탑재되어 있는 한국해양대학교의 실습선 한바다호의 주기관을 이용하여 두 엔진의 성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식 디젤엔진의 연료소비율이 저감되었으며 특히 저부하에서의 성능이 보다 우수하였다. 또한 연료소비율에 있어서 해상 시운전에서 훨씬 효과적이었다.

직분식 CNG 엔진에서 연료 분사시기의 변화가 연소 및 출력 특성에 미치는 영향 (The Effect of Fuel Injection Timing on Combustion and Power Characteristics in a DI CNG Engine)

  • 강정호;윤수한;이중순;박종상;하종률
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.193-200
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    • 2007
  • Natural gas is one of the most promising alternatives to gasoline and diesel fuels because of its lower harmful emissions, including $CO_2$, and high thermal efficiency. In particular, natural gas is seen as an alternative fuel for heavy-duty Diesel Engines because of the lower resulting emissions of PM, $CO_2$ and $NO_x$. Almost all CNG vehicles use the PFI-type Engine. However, PFI-type CNG Engines have a lower brake horse power, because of reduced volumetric efficiency and lower burning speed. This is a result of gaseous charge and the time losses increase as compared with the DI-type. This study was conducted to investigate the effect of injection conditions (early injection mode, late injection mode) on the combustion phenomena and performances in the or CNG Engine. A DI Diesel Engine with the same specifications used in a previous study was modified to a DI CNG Engine, and injection pressure was constantly kept at 60bar by a two-stage pressure-reducing type regulator. In this study, excess air ratios were varied from 1.0 to the lean limit, at the load conditions 50% throttle open rate and 1700rpm. The combustion characteristics of the or CNG Engine - such as in-cylinder pressure, indicated thermal efficiency, cycle-by-cycle variation, combustion duration and emissions - were investigated. Through this method, it was possible to verify that the combustion duration, the lean limit and the emissions were improved by control of injection timing and the stratified mixture conditions. And combustion duration is affected by not only excess air ratio, injection timing and position of piston but gas flow condition.