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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
오세철 (한국기계연구원) 오준호 (전북대학교) 장형준 (한국기계연구원) 이정우 (전북대학교) 이석환 (한국기계연구원) 이선엽 (한국기계연구원) 김창기 (한국기계연구원)
저널정보
한국가스학회 한국가스학회지 한국가스학회지 제26권 제3호
발행연도
2022.6
수록면
45 - 53 (9page)

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2022

천연가스-디젤 혼소 엔진의 50% 부하 조건에서 제동효율 및 연소안정성 개선을 위한 디젤 분무 특성 평가
오세철 ,  오준호 ,  장형준 외 4명 한국가스학회지 2022.06 학술저널

2021

천연가스-디젤 반응성 제어 압축착화(RCCI) 비도로용 엔진의 최고부하 탐색 및 딥러닝 기법을 이용한 연소 예측
오세철 ,  오준호 ,  장형준 외 6명 한국가스학회 학술대회논문집 2021.11 학술대회자료
천연가스-디젤 반응성 제어 압축착화 엔진의 피스톤 및 인젝터 변경에 의한 엔진 출력 개선 연구
오세철 ,  오준호 ,  장형준 외 4명 한국자동차공학회 춘계학술대회 2021.06 학술대회자료
천연가스/디젤 압축착화 엔진의 디젤 분사각 및 혼합 전략에 따른 반응성 제어 예혼합연소 특성 연구
오세철 ,  오준호 ,  장형준 외 4명 KOSCO SYMPOSIUM 논문집 2021.05 학술대회자료

초록· 키워드

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디젤엔진의 배출물 개선을 위해 탄소수가 낮은 천연가스를 혼합하여 사용하는 천연가스-디젤 혼소 연소가 각광받고 있다. 특히 자발화 특성에 차이가 있는 디젤과 천연가스의 특성을 이용한 반응성 제어 압축착화(reactivity controlled compression ignition, RCCI) 연소 전략을 통해 기존 디젤엔진의 효율과 배출가스를 동시에 개선시키는 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 상사점보다 앞당겨진 디젤 직접 분사시기 적용을 통해 실린더 전체 영역의 균일 혼합기를 형성하여 전체적으로 희박한 자발화 기반 연소를 달성함으로써 질소산화물 (NOx) 및 입자상물질 (PM) 저감과 제동열효율 개선을 동시에 달성할 수 있다. 하지만 매우 희박한 저부하 영역에서 불완전 연소량이 증가하는 단점이 존재하며, 안정적인 연소 구현을 위해 디젤 분사시기가 민감하게 제어되어야 하는 어려움도 존재한다.
본 연구에서는 앞서 언급된 저부하 영역에서의 천연가스-디젤 혼소 엔진의 효율 및 배기 개선을 확인하고, 동시에 발전용 엔진 구동 영역에서 디젤 분사시기에 따른 연소안정성을 평가하였다. 실험에는 6 L급 상용 디젤 엔진이 사용되었으며, 1,800 rpm, 50% 부하 영역 (~50 kW)에서 실험이 진행되었다. 제동효율 및 연소 안정성을 개선하기 위한 전략으로 분무 패턴이 다른 2개의 인젝터를 적용하였으며, 천연가스/디젤 비율과 디젤 분사시기를 바꿔가면서 실험이 진행되었다. 실험 결과, 협각 분사가 추가된 수정 인젝터에서 제동 열효율이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 연소안정성 및 출력, 그리고 강화된 배기 규제를 고려하였을 때 수정 인젝터의 분무 패턴이 예혼합연소 형성에 적합하였고 이를 통해 질소산화물 배출량을 Tier-V 기준치인 0.4g/㎾h 이하로 저감함으로써 RCCI 연소 가능 영역을 확장할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.
#Natural gas #Diesel #RCCI (Reactivity Controlled Compression Ignition) #Injector

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅲ. 실험 장치 구성 및 방법론
Ⅲ. 실험 결과 분석
Ⅳ. 결론
REFERENCES

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