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DME/Diesel 듀얼 퓨얼 엔진의 연소 및 배출 특성에 관한 연구
Research on the Combustion and Emission Characteristics of the DME/Diesel Dual-fuel Engine 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.19 no.5, 2011년, pp.29 - 34  

임옥택 (울산대학교 기계.자동차공학부) ,  표영덕 (한국에너지기술연구원) ,  이영재 (한국에너지기술연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigates the potential of DME/Diesel dual fuel engine for reducing emissions with same power. Dual fuel engine controls the combustion using two different fuels, DME and diesel with different auto-ignition timings. In the previous work, the caracteristics of combustion and emissions u...

주제어

#경유   #확산연소   #디메틸 에테르   #직접분사   #배출가스   #포트분사   #예혼합연소  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 기존의 디젤엔진에 적용하고자 한다. DME의 다양한 분사방식을 채용하여 듀얼/바이퓨얼 디젤엔진을 사용하여 DME 연료에 최적인 연료시스템을 도출하고자한다.
  • 본 연구에서는 기존에 상용화 된 부품들을 중심으로 세탄가가 높아서 압축착화연료로 사용하기에 적합한 DME를 이용하여6) 기존의 디젤엔진에 적용하고자 한다. DME의 다양한 분사방식을 채용하여 듀얼/바이퓨얼 디젤엔진을 사용하여 DME 연료에 최적인 연료시스템을 도출하고자한다.

가설 설정

  • 가) CO2는 경유 직분에 비해 흡기관 내에 DME를 분사하면 크게 감소하며, 이는 DME에 포함된 산소에 때문이다. THC는 엔진 부하조건과 DME 분사량에 따라 결과가 다르지만 대체적으로 DME를 흡기관 내에 분사하는 경우에 감소하였다.
  • 나) 경유 직분만의 경우에 비해 연소압력선도가 크게 다르다. 열발생율을 선도를 통해 흡기관 내에 DME를 추가로 분사하면 예혼합 압축착화연소에서 보이는 Cool frame, Pre-mixed controlled combustion, Diffusion combustion의 3개의 피크를 나타낸다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DME는 무엇인가? 그중 세탄가가 높으면서 함산소 연료인 DME에 대한 관심이 높다. DME는 LPG과 열역학적인 상태량이 비슷하여 기존의 LPG인프라를 거의 사용할 수 있어서 LPG인프라를 잘 갖추고 있는 우리나라에서는 차세대 연료로 가치가 높다.
DME의 가시화 분무의 결과는? DME의 경우에는 분무 관통거리, 분사각 등이 경유에 비해 현저히 작고, 실린더 벽면에 도달하기 전에 모두 증발된다.
경유 직분과 DME 직분의 결과를 비교 시 CO와 THC의 배출농도는 DME인 경우 낮은 이유는? 2) 경유 직분과 DME 직분의 결과를 비교하면, CO와 THC의 배출농도는 DME인 경우가 낮다. 이는 DME에 포함된 산소에 의해 연소가 보다 활발해졌기 때문이다. NOx는 저 또는 중 부하에서 DME의 경우가 배출농도가 낮으나, 전부하에서는 배출농도가 증가하였다.
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참고문헌 (7)

  1. J. Y. Jang and C. S. Bae, "Effect of Valve Lift and Timing on Internal Exhaust Gas Recirculation and Combustion in DME Homogeneous Charge Compression Ignition Engine," Transactions of KSAE, Vol.17 No.4, pp.93-100, 2009. 

  2. J. Y. Ha, J. S. Park and J. H. Kang, "Effects of the Throttle Opening Ratio and the Injection Timing of CNG on the Combustion Characteristics of a DI Engine," Int. J. Automotive Technology, Vol.11, No.1, pp.11-17, 2010. 

  3. G. Y. Lee, G. P. Moon and D. S. Jeong, "Experimental Study on the Emission Characteristics of Diesel, GTL, and Their Blends with Biodiesel in a Diesel Engine," Transactions of KSAE, Vol.18, No.4, pp.140-146, 2010. 

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  4. Y. D. Pyo, G. C. Kim, Y. J. Jae and M. H. Kim, "A Study on Performance and Exhaust Emissions of DI Diesel Engine Operated with Neat DME and DME Blended Fuels," Transactions of KSAE, Vol.11, No.2, pp.75-82, 2003. 

    원문보기 상세보기

  5. J. Y. Jeon and C. S. Bae, "Effect of EGR on a DME Assisted Hydrogen Homogeneous Charge Compression Ignition Engine," Spring Conference Proceedings, KSAE, pp.57-64, 2010. 

  6. Y. J. Lee, "Dimethyl Ether as Alternative Diesel Fuel," Auto Journal, KSAE, Vol.23, No.2, pp.43-49, 2000. 

  7. C. Arcoumanis, C. Bae, R. Crookes and E. Kinoshita, "The Potential of Di-Methyl Ether (DME) as an Alternative Fuel for Compression-ignition Engines: A Review," Fuel, Vol.87, No.7, pp.1014-1030, 2008. 

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