800kPa級 高壓 CNG 인젝터가 適用된 1.4L T-GDI 엔진의 燃燒 特性 및 排氣 排出物 特性에 關한 實驗的 硏究 :

김규성

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김규성 (국민대학교, 국민대학교 자동차공학전문대학원)

지도교수: 조용석

발행연도: 2018

저작권: 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

800㎪급 고압 CNG 인젝터가 적용된 1.4L T-GDI 엔진의 배기 배출물 특성에 관한 실험적 연구

김규성 , 유준상 , 이태용 외 4명 한국자동차공학회 춘계학술대회 2018.06 학술대회자료

800kPa級高壓 CNG 인젝터가 適用된 1.4L T-GDI 엔진의 燃燒特性 및 排氣排出物特性에 關한 實驗的硏究

김규성 2018.01 학위논문

2017

800kPa급 고압 CNG 인젝터가 적용된 1.4L T-GDI 기관의 성능 및 배기배출물 특성에 관한 실험적 연구

김규성 , 유준상 , 이태용 외 4명 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2017.11 학술대회자료

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강화되는 배기가스 규제를 만족시키기 위한 친환경 자동차 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 천연가스는 풍부한 매장량과 경제성까지 갖추어 기존 화석 연료를 대체할 수 있는 우수한 연료로 평가되고 있다. 또한 기존 화석 연료와 비교하여 옥탄가가 높고 유해 배출가스와 지구 온난화 현상에 가장 영향을 미치는 이산화탄소(CO2)의 배출량이 낮아 환경적으로 우수한 특성을 갖고 있다.
국내 천연가스 차량은 2002년을 기점으로 본격적인 보급이 시작되었고 점차 증가하는 추세지만, 국내에서 사용 중인 천연가스 차량의 인젝터는 작동압력이 300 kPa 수준으로 유량 확보 및 고정밀 제어가 어렵다. 따라서 강화되는 배기가스 규제에 대응 가능한 고압·고정밀 인젝터 개발의 필요성이 증가하고 있다.
본 논문에서는 800kPa급 고압 CNG 인젝터를 사용하는 T-GDI 엔진의 가솔린 및 CNG의 연소 및 배기 배출물 특성을 비교하였다. 또한 촉매 변환 효율을 파악하여 천연가스가 추가적인 제어 전략 없이 주사용 구간에서 사용 가능한지를 판단하였다.
본 논문을 통해 800kPa급 고압 CNG 인젝터를 사용하는 T-GDI 엔진의 Bi-fuel 시스템 구축을 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

목차
목차 ⅰ
List of tables ⅳ
List fo figures ⅴ
국문요약 및 주제어 ⅸ
1. 서 론 1
1.1. 연구의 배경 1
1.2. 연구의 개요 및 목적 4
2. 천연가스 기관의 개요 5
2.1. 천연가스 연료 5
2.2. 천연가스 기관 9
2.2.1. 천연가스 자동차의 종류 9
2.2.2. 천연가스 기관의 연구 및 개발 동향 11
2.3. 기관의 배기 배출물 생성원리 13
2.3.1. 일산화탄소(CO) 13
2.3.2. 탄화수소(HC) 14
2.3.3. 질소산화물(NOX) 15
3. 기관 실험장치 및 방법 19
3.1. 실험 장치의 구성 19
3.1.1. 대상기관 19
3.1.2. 주변장치 22
3.2. 실험방법 및 조건 29
4. 결과 및 고찰 32
4.1. 가솔린 및 CNG의 전부하 성능 비교 32
4.1.1. 토크 및 출력(Torque and Power) 33
4.1.2. 점화시기(Ignition Timing) 35
4.2. 가솔린 및 CNG의 연소 특성 36
4.2.1. 실린더 내부압력 및 열발생률(Cylinder Pressure and Rate Of Heat Release) 36
4.2.1.1. 1200 rpm 37
4.2.1.2. 1600 rpm 39
4.2.1.3. 2000 rpm 43
4.2.1.4. 2400 rpm 46
4.2.1.5. 2800 rpm 49
4.2.2. 질량연소분율(Mass Fraction Burned) 51
4.2.2.1. 1200 rpm 52
4.2.2.2. 1600 rpm 53
4.2.2.3. 2000 rpm 55
4.2.2.4. 2400 rpm 56
4.2.2.5. 2800 rpm 57
4.2.3. 열효율 및 연비 (BTE and Fuel Efficiency) 58
4.2.3.1. 1200 rpm 59
4.2.3.2. 1600 rpm 60
4.2.3.3. 2000 rpm 61
4.2.3.4. 2400 rpm 62
4.2.3.5. 2800 rpm 63
4.3. 가솔린 및 CNG의 배기 배출물 특성 비교 64
4.3.1. 1200 rpm 65
4.3.2. 1600 rpm 67
4.3.3. 2000 rpm 70
4.3.4. 2400 rpm 73
4.3.5. 2800 rpm 76
4.4. CNG의 촉매 변환 효율 특성 78
4.4.1. 2000 rpm, 90N·m 79
4.4.2. 2400 rpm, 90N·m 81
4.4.3. 2800 rpm, 90N·m 83
5. 결론 85
6. 후기 87
7. Reference 88
8. Abstract 90

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