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커먼레일 디젤기관의 연소 및 배기특성에 대한 카놀라 바이오디젤 연료의 효과
윤삼기(Sam-Ki Yoon),최낙정(Nag-Jung Choi),김민수(Min-Soo Kim) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤기관에서 식물성 바이오 연료인 카롤라유(Canola oil)와 디젤연료를 혼합하여 사용하였을 때 바이오디젤 혼합율과 엔진 회전수 변화에 따른 연소 및 배기 배출물 특성을 조사하기 위하여 실험을 수행하였다. 실험 결과에 의하면 엔진 회전수 1,000, 1,500, 2,000(rpm)에서 연 소 압력은 바이오디젤 혼합율 증가할수록 감소하고, 2500rpm에서는 바이오디젤 혼합율이 증가할수록 증가 하였으며, 열 발생율은 바이오디젤 혼합율이 증가 할수록 모두 증가하였다. 연료 소비율은 바이 오디젤 혼합율이 증가할수록 엔진 회전수가 상승할수록 증가하였다. CO 배출물은 엔진 회전수가 상승할수록, 바이오디젤 혼합율이 증가할수록 감소하였다. CO₂, NOx, PM 배출물은 엔진 회전수가 상승할수록 바이오디젤 혼합율이 증가할수록 증가하였다.
커먼레일 디젤기관에서 바이오디젤 혼합 연료와 EGR율이 연소 및 배기특성에 미치는 영향
윤삼기(Yoon, Sam-Ki),최낙정(Choi, Nag-Jung) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.6
본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤 기관에서 바이오디젤 혼합 연료와 순수한 디젤연료를 사용하여 EGR율을 변화시켰 을 때 연소 및 배기 특성을 디젤 연료만을 사용하였을 경우와 비교하기 위하여 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 일반적으 로 많이 사용되고 있는 기관 회전 속도 2,000rpm에서 바이오디젤 혼합율 20%의 연료와 디젤 연료를 사용하여, EGR율에 다양하게 변화를 주어 실험을 하였다. 실험결과, 연소압력은 바이오디젤 혼합 연료와 디젤 연료 모두 EGR율이 증가할수록 감소하였으며, 도시 평균유효 압력은, 디젤 연료에 비하여 바이오디젤 혼합 연료가 더 높게 나타났다. 배출가스의 경우에, NOx는 EGR율이 증가할수록 디젤 연료에 비하여 바이오디젤 혼합 연료가 더 많이 배출되었다. 또한 NOx는 바이오디젤 혼 합 연료와 디젤연료 모두 EGR율이 증가할수록 감소되었다. CO와 Soot, CO₂는 EGR율이 증가 할수록 증가하였으며, CO, Soot은 디젤 연료에 비해 바이오디젤 혼합 연료에서 더 작게 배출되었지만 CO₂는 더 많이 배출되었다. An experimental study was performed to compare the characteristics of the combustion pressure and exhaust emissions in the case of using pure diesel when the EGR rate was changed in a CRDI 4-cylinder diesel engine with those using biodiesel blended and pure diesel fuel. In this study, the EGR rate variation were conducted at an engine speed of 2000rpm with fuel with a biodiesel blended rate of 20%. The combustion pressure of the biodiesel blended rate 20% and pure diesel fuels decreased with increasing EGR rate. The IMEP of biodiesel was higher than that of ULSD (Ultra low sulfur diesel). The emission results showed that the NOx emission of biodiesel blended fuel with increasing EGR rate was higher than that of ULSD. In addition, the NOx emission of biodiesel blended and diesel fuel decreased with increasing EGR rate. The CO and soot, CO₂ emissions increased with increasing EGR rate, and the CO and soot emissions from the biodiesel blended fuel were lower than that of ULSD but the CO₂ emissions were higher.
바이오디젤 혼합 연료에 커먼레일 디젤기관에서 예비 분사시기가 연소 및 배기 특성에 미치는 영향
윤삼기(Yoon, Sam-Ki),최낙정(Choi, Nag-Jung) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.5
본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤 기관에서 바이오 디젤 혼합 연료를 사용하여 예비 분사시기와 EGR율을 변화 시켰을 때 연소 압력과 배기 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실험을 수행하였다. 예비 분사 시기와 EGR율은 디젤 기관의 연소 및 배기 배출 특성에 큰 영향을 미친다.본 연구에서는 일반적으로 많이 사용되 고 있는 기관 회전 속도 2,000rpm에서 바이오 디젤 혼합율 20%의 연료를 사용하여 예비 분사 시기와 EGR율에 다양하게 변화를 주어 실험을 하였다.실험결과,도시 평균 유효 압력은 예비 분사 시기가 상사점전 BTDC10°에서 가장 높았으며, 연소 압력과 열 발생율은 동일 예비 분사 시기에서 EGR율에 비례하여 감소하였다.NOx배출량은 예비 분사시기에 관계없이 EGR율이 증가할수록 큰 폭으로 감소하였으며,매연(Soot)은 예비 분사 시기 BTDC20°에서 가장 적게 배출되었다. An experimental study was performed to investigate the characteristics of combustion pressure and exhaust emissions when the pilot injection timing and EGR rate were changed in a CRDI 4-cylinder diesel engine using bio-diesel blended fuel. The pilot injection timing and EGR rate have a significant impact on the combustion and emission characteristics of diesel engine. In this study, the pilot injection timing and EGR rate variation were conducted to 2000rpm of engine speed with fuel of bio-diesel blended rate 20%. In these experimental results, IMEP was shown maximum pressure at pilot injection timing BTDC10° combustion pressure and heat release rate were decreased in proportion to increase of EGR rate under the same pilot injection timing conditions. The NOx emission was decreased with increasing the EGR rate without influence on pilot injection timing. However, soot emission was reduced to a minimum at pilot injection timing BTDC20°
이온화된 흡입공기가 커먼레일 디젤기관의 연소성능 및 배기특성에 미치는 영향
갈준총,윤삼기,김민수,최낙정 한국기계기술학회 2015 한국기계기술학회지 Vol.17 No.3
This study was performed to investigate the effect of fuel combustion enhancing apparatus(FCEA) for ionization of intaking air into cylinder combustion chamber on the combustion performance and emissions characteristics in a 4-cylinder common-rail direct injection diesel engine. The experiments were applied to the engine at an engine speed of 1,500rpm under 20Nm, 40Nm, 60Nm and 80Nm conditions. The test results were compared to each other with or without the FCEA. In the case of the FCEA, the combustion pressure, peak combustion pressure and rate of heat release were increased slightly and the brake specific fuel consumption(BSFC) was decreased slightly when compared to that without the FCEA under all loads at an engine speed of 1,500rpm. However, in the case of the FCEA, the nitrogen oxide(NOx) were increased slightly, the carbon monoxide(CO) and particulate matter(PM) were decreased slightly when compared to that without the FCEA under all loads at an engine speed of 1,500rpm.
커먼레일 디젤기관에서 함산소 연료와 파일럿 분사시기의 변화가 연소 및 배기특성에 미치는 영향
장택종,윤삼기,김민수,최낙정 한국기계기술학회 2020 한국기계기술학회지 Vol.22 No.1
In this study, the effect of various pilot injection timings on combustion and emission characteristics were investigated in a common-rail direct injection (CRDI) diesle engine fueled with diesel-ethanol blends. The engine speed and engine load were controlled at constant 1500rpm and 70Nm, respectively. The tested fuels were DE0 (pure diesel fuel), DE5 (5 vol.% ethanol blended with 95 vol.% diesel oil), DE10 (10 vol.% ethanol blended with 90 vol.% diesel oil) and DE15 (15 vol.% ethanol blended with 85 vol.% diesel oil). The main injection timing was fixed at 0°CA TDC (top dead center), while various pilot injection timings including 25°CA BTDC (before top dead center), 20°CA BTDC and 10°CA BTDC were selected as the experimental variable. The experimental results showed that various pilot injection timings had little effect on the peak value of cylinder pressure, but had great influence on the start of combustion. The peak value of heat release rate (HHR) increased with the increase of ethanol content. However, the peak value of HRR reduced as the pilot injection is delayed. The diesel fuel containing 10% ethanol had a highest peak value of combustion pressure compared with the others, while the pilot injection timing occurred at 25°CA BTDC. On the other hand, the exhaust emissions of DE10 was also the lowest compared with the others. In addition, with the increase of ethanol content in diesel the PM and NOx emissions reduced.