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압축 착화 엔진에서 기존 및 저온 디젤 연소에서 발생하는 배기가스의 입자상 물질에 관한 특성 비교
정용진(Yongjin Jung),신현동(Hyun Dong Shin),배충식(Choongsik Bae) 한국연소학회 2012 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.- No.45
The characteristics of particulate matters (PM) from an exhaust gas for conventional and low temperature diesel combustion (LTC) in a compression ignition engine was experimentally investigated by the elemental, thermogravimetric analysis. Morphology of PM was also studied by the transmission electron microscopy. PM for LTC shows that it contains more volatile hydrocarbons, which can be easily evaporated than conventional regime. PM for LTC is comprised of smaller primary particles.
대형 디젤 엔진에서 분사기 형상이 부분 예혼합 압축착화 연소 및 배기 배출물에 미치는 영향
정용진(Yongjin Jung),배충식(Choongsik Bae),장진영(Jinyoung Jang),김득상(Duksang Kim) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
Partially premixed charge compression ignition combustion (pPCCI) was obtained using early injection strategy and the exhaust gas recirculation (EGR) in a direct injection diesel engine. The results of an injection swept experiment showed the pPCCI combustion regime could be obtained using a baseline injector, which had an injection angle of 146° and 8 nozzle holes. The burn duration analysis was used to verify the pPCCI combustion, which appeared to be very short in the pPCCI combustion. The pPCCI combustion with an injection timing of 40° CA (crank angle) BTDC (before top dead center) could be achieved when the EGR was applied in a range of the EGR rate from 0% to 40%. Two types of different injectors were employed to investigate the effect of the injection angle and the number of nozzle holes on the pPCCI combustion. One had an injection angle of 70° and 8 nozzle holes, the other had an injection angle of 70° and 14 nozzle holes. The indicated mean effective pressure for both injectors with a narrow injection angle (70°) was higher than that for the baseline injector. When the injector with an injection angle of 70° and 14 nozzle holes had low level of unburned hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) emissions.
디젤 엔진에서 분사시기 영향에 따른 질소 희석된 혼합기의 연소 가시화
정용진(Yongjin Jung),박성산(Stephen S. Park),배충식(Choongsik Bae),김득상(Duksang Kim) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2012 No.5
Exhaust gas recirculation and charge dilution with nitrogen were used to implement low temperature combustion with early injection in metal and optical engines, respectively. Based on the results of soot and NOx emissions in a metal engine test, in-cylinder visualization is focused on a region of simultaneous reduction in soot and NOx emissions. For injection timing of 20° crank angle (CA) before top dead center (BTDC), relatively high oxygen concentration condition showed two peaks of natural luminosity; one corresponds the OH chemiluminescence from high temperature heat release in periphery of piston bowl, and the another coincides with soot luminescence in diffusive flame. Both peaks are reduced as oxygen concentration at intake stream decrease, however, the luminosity corresponding to the diffusive flame is not apparent below a certain oxygen concentration. For injection timing of 30° CA BTDC with oxygen concentration being similar to that of 20° CA BTDC, the luminosity is weak for OH chemiluminescence and no apparent for soot luminescence. The earlier injection timing allows mixing period to prolong, thus relatively well-premixed charge resulted in reduction of soot particles. This result is also supported by the longer ignition delay calculated from the metal engine test.
75 ㎾급 비도로용 디젤엔진의 질소산화물 저감장치 평가
정용진(Yongjin Jung),신영진(Youngjin Shin),조종표(Chongpyo Cho),고아현(Ahyun Ko),장진영(Jinyoung Jang),우영민(Youngmin Woo),표영덕(Youngdug Pyo) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
건설기계등과 같은 비도로용 디젤엔진에서 배출되는 일산화탄소, 탄화수소 등을 제거하기 위해 디젤산화촉매 (Diesel oxidation catalyst; DOC)를 장착하거나, 입자상 물질을 제거하기 위해 필터(Diesel particulate filter; DPF), 질소산화물(Nitrogen oxides; NOx)을 제거하기 위한 De-NOx 촉매를 이용하여 배기정화 장치가 구성된다. De-NOx 장치 중에 우레아(urea)를 사용한 선택적촉매환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 장치는 백금 등의 귀금속(noble metal) 등을 사용하여 질소산화물을 저감하는데, 이과정에서 NO<sub>x</sub>가N<sub>2</sub>O로 전환되는 반응이 진행되어 부가적으로 N<sub>2</sub>O가 발생할 수 있다. 온실가스의 이동형 발생원은 수송용과 비수송용으로 나눌 수 있으며, 비수송용 이동원으로는 농기계, 건설기계 등이 있다. 2011년 기준으로 미국의 경우 수송용과 비수송용 이동원에서 발생되는 온실가스 (Greenhouse gases; GHG)의 양은 각각 전체 온실가스 발생량의 약 27%와 3% 정도에 해당된다. 상대적으로 비수송용은 적은 수가 운행되고 있는 것을 감안하면, 비수송용 이동원에서 발생되는 온실가스의 양은 무시할 양은 아니다. 온실가스 중에 CO<sub>2</sub>는 연료의 사용량을 토대로 산출할 수 있는 반면에 N<sub>2</sub>O와 같은 Non-CO<sub>2</sub> 배출량은 엔진의 운전조건 및 후처리장치의 종류에 따라 달라질 수 있다. 본 연구에서는 75 kW급 비도로용 디젤엔진을 대상으로 엔진동력계 상에서 운전조건에 따른 질소산화물 저감장치의 저감성능을 평가하였다.