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공기과잉률의 변화가 에탄올 및 수소농후가스 혼합연료 기관의 배기 특성에 미치는 영향
박철웅(Cheolwoong Park),최영(Young Choi),오승묵(Seungmook Oh),김창기(Changgi Kim),임기훈(Gihun Lim) 대한기계학회 2009 大韓機械學會論文集B Vol.33 No.5
Trends in the automotive market require the application of new engine technologies, which allows for the use of different types of fuel. Since ethanol is a renewable source of energy and has lower CO₂ emissions than gasoline, ethanol produced from biomass is expected to be used more frequently as an alternative fuel. It is recognized that for spark ignition (SI) engines, ethanol has the advantages of high octane number and high combustion speed. Due to the disadvantages of ethanol, it may cause extra wear and corrosion of electric fuel pumps. On-board hydrogen production out of ethanol is an alternative plan. This paper investigates the influence of ethanol fuel on SI engine performance, thermal efficiency and emissions. The combustion characteristics with hydrogen-enriched gaseous fuel from ethanol are also examined. As a result, thermal efficiency increase compared to gasoline. Also, reductions in CO₂, NOx, and THC combustion products for ethanol vs. gasoline are described.
박철웅(Cheolwoong Park),김창업(Changup Kim),최교남(Kyonam Choi),백승국(Seungkook Baik),신문성(Moonsung Shin) 한국가스학회 2012 한국가스학회지 Vol.16 No.2
근래 들어 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 Lpi(Liquid phase LPG injection)는 펌프를 이용해서 고압의 액상연료를 공급하는 것이 가장 핵심적인 기술이다. Lpi 시스템은 액상연료분사의 전자식 정밀제어를 통해 출력이 상승하고 유해배출가스가 현저하게 저감되는 장점이 있으나, 가장 핵심적인 부품인 연료펌프 및 인젝터의 경우 대부분 수입에 의존하고 있어 시스템 설계에 유연하지 못하다. 본 연구에서는 인젝터의 국산화 개발을 위해 Lpi 시스템에 적합한 연료공급방법의 인젝터 디자인 및 최적의 작동조건 확보를 목표로 Lpi용 인젝터의 설계 및 시작품을 제작하여 누설 및 유량특성을 살펴보았다. In recent years, the need for more fuel-efficient and lower-emission vehicles has driven the technical development of alternative fuels such as Lpi (Liquid phase LPG injection) which uses pump for the high pressure supply of liquid LPG fuel and is able to meet the limits of better emission levels while it has an advantage of higher power. Although it has the advantage of power and lower emission levels, the characteristics of LPG, such as high vapor pressure, lower viscosity and surface tension than gasoline fuels makes it difficult design system. Therefore most fuel pumps and injectors are imported. In the present study, in order to domestically develop LPG injector which guarantees flow rates and optimal operation, the experimental investigation on leakage and flow rate characteristics of developed prototype injector was carried out at the bench test rig for developed injector.
자동차용 LPG 펌프의 온도 및 연료조성에 따른 초기토출성능에 관한 연구
박철웅(Cheolwoong Park),김창업(Changup Kim),최교남(Kyonam Choi) 한국가스학회 2008 한국가스학회지 Vol.12 No.2
강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPLi(Liquid Phase LPG Injection)은 LPG 연료를 펌프를 이용해서 고압의 액상연료를 공급하는 것이 가장 핵심적인 기술이다. 그러나 LPG 연료의 경우 저점도, 저비등점의 물리적 특성을 갖는 가스연료로서 기존의 가솔린 또는 디젤용 펌프를 사용할 경우 성능 및 효율이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 가솔린 연료 펌프의 임펠라 방식을 응용 변형시켜서 LPG연료용으로 개발된 펌프를 이용하여 다양한 온도와 연료조성 조건에서 초기토출성능 및 효율을 파악하고, 기존 펌프의 단점을 극복할 수 있는 펌프방식의 적용가능성 여부를 판단하고자 한다. The In recent years, the need for more fuel-efficient and lower-emission vehicles has driven the technical development of alternative fuels such as LPG (Liquefied Petroleum Gas) which is able to meet the limits of better emission levels without many modifications to current engine design. LPG has a high vapor pressure and lower viscosity and surface tension than diesel and gasoline fuels. These different fuel characteristics make it difficult to directly apply the conventional gasoline or diesel fuel pump. In this study, experiments are performed to get initial performance and efficiency of the fuel pump under different condition of the temperature and composition of fuel. The characteristics of vane type fuel pump were investigated to access the applicability on LPLi engine.
HCNG 엔진의 배출가스 특성에 따른 상용화 타당성 연구
박철웅(Cheolwoong Park),김창기(Changgi Kim),최영(Young Choi),이장희(Janghee Lee) 한국가스학회 2013 한국가스학회지 Vol.17 No.1
NOx 배출허용기준이 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대안으로서 제시되는 천연가스-수소 혼합연료 (HCNG)는 수소의 빠른 화염속도와 넓은 가연범위를 이용하여 후처리 장치 없이 규제치를 만족할 수 있어 디젤엔진에 비해 저공해성이나 가격경쟁력 측면에서 유리한 장점이 있다. 열효율 측면에서도 우수성을 인정받는 HCNG 연료는 수소 혼합율은 물론 운전영역별 운전전략에 따라 연소특성이 달라진다. 본 연구에서는 대형 천연 가스 엔진에 수소혼합율 30%의 HCNG 연료를 적용하여 운전영역별 안정적인 연소특성 및 배출가스 특성을 살펴봄으로써 상용화 가능성과 운전전략을 포함한 기술 개발방향에 대해 검토하고자 하였다. Using natural gas-hydrogen blended fuel (HCNG) in a heavy duty vehicle is regarded as an alternative to meet reinforced emission regulation compared to a recent direct injection (DI) diesel engine. Hydrogen can lead stable lean combustion even under leaner mixture condition than natural gas, so that improving not only thermal efficiency but also NOx emissions. In the present study, the feasibility of HCNG engines commercialization was accessed with HCNG fuel (30% H₂ and 70% natural gas) in aspect to the reliability and possibility to reduce NO<SUB>x</SUB> emissions by the level of EURO-VI under various operating conditions.
자동차용 LPG 펌프의 연료조건에 따른 성능특성에 관한 연구
박철웅(Cheolwoong Park),김창업(Changup Kim),최교남(Kyonam Choi) 대한기계학회 2008 大韓機械學會論文集B Vol.32 No.4
The need for more fuel-efficient and lower-emission vehicles has driven the technical development of alternative fuels such as Liquefied Petroleum Gas(LPG) which is able to meet the limits of better emission levels without many modifications to current engine design. LPG has a high vapor pressure and lower viscosity and surface tension than diesel and gasoline fuels. These different fuel characteristics make it difficult to apply it for the conventional gasoline or diesel fuel pump directly. In this study, experiments are performed to get performance and efficiency of the fuel pump at different condition as temperature, rotating speeds, composition of fuel. The characteristics of fuel pump is affected by cavitation due to the variation of temperature and composition.