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직접분사식 가솔린엔진에서 운전조건에 따른 바이오에탄올의 연소 및 배기배출물 특성
Effect of Engine Operating Conditions on Combustion and Exhaust Emission Characteristics of a Gasoline Direct Injection(GDI) Engine Fueled with Bio-ethanol 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.39 no.7 = no.358, 2015년, pp.609 - 615  

윤승현 (영남이공대학교 자동차계열) ,  박수한 (전남대학교 기계공학부)

초록
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본 연구는 직접분사식 가솔린엔진에서 공기 과잉률 및 바이오에탄올-가솔린 혼합연료의 혼합비에 따른 연소특성과 배기배출물 특성을 실험적으로 규명한 것이다. 다양한 공기 과잉률 및 혼합비 조건에서 실험을 수행하였으며, 연소실 압력, 열발생률, 연료소비율 등을 통해 연소특성을 분석하였으며, 배기배출물 특성은 미연탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물($NO_x$) 분석을 통해 확인하였다. 혼합연료의 실험결과는 100% 가솔린 및 바이오에탄올 실험결과와 비교하였다. 실험결과 최고연소압력과 열발생률, 제동연료소비율은 혼합비의 증가에 따라 증가하였으며, CO, HC, $NO_x$와 같은 배기배출물은 바이오 에탄올 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였다. 혼합연료의 배기배출물 수준은 가솔린 보다 낮게 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the combustion and exhaust emission characteristics in a gasoline direct injection engine with variations of the bio-ethanol-gasoline blending ratio and the excess air factor were investigated. To investigate the effects of the excess air factor and the bio-ethanol blends with gasolin...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 직접분사식 불꽃점화기관에 바이오에탄올-가솔린 혼합연료를 적용하여 공기 과잉률(excess air factor) 및 혼합비율 변화 등 다양한 엔진 운전조건에서 최적의 연소 및 배기특성을 실험적으로 규명하는 것으로 목적으로 한다. 이를 위해 네 가지 비율의 바이오에탄올-가솔린 혼합연료를 만들어 혼합비율에 따른 연소특성, 희박연소특성 및 배기특성을 분석하였으며 이를 통해 각 성능 특성별 최적의 바이오에탄올가솔린 혼합비율 및 공기 과잉률의 영향을 실험적으로 규명하고자 한다.
  • 바이오에탄올을 적용한 SI 엔진에서 바이오에탄올-가솔린 혼합비율과 공기 과잉률 변화에 따른 연소 및 배기특성을 실험적으로 연구한 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
연소실 내부로 연료를 직접 공급(분사)하는 연료분사시스템의 장점은 무엇인가? (8,9) 이러한 에탄올 연료의 단점을 해결하기 위해 연소실 내부로 연료를 직접 공급(분사)하는 연료분사시스템을 적용하여 연료의 증발특성을 높이고, 연료소비율을 고려한 희박연소를 적용하는 것이 새로운 해결책으로 주목받고 있다. 희박연소 적용 시 풍부한 흡입공기로 인해 연소성능이 향상되며, 공급되는 연료의 감소로 불완전 연소에 의한 유해 배기가스를 저감할 수 있는 장점이 있다.
바이오에탄올은 무엇인가? 자동차에 적용하기 위해 연구 중인 대체연료로는 바이오디젤, 바이오에탄올, 바이오부탄올, 디메틸에테르(dimethyl-ether, DME), 수소, 천연가스등 다양한 형태가 있으며, 각각 연료의 특성에 따라 압축착화기관 및 불꽃점화기관에 적용하고 있다. 다양한 대체연료 중 불꽃점화기관인 가솔린기관에 적용할 수 있는 바이오에탄올(bioethanol)은 밀, 옥수수, 사탕수수와 같은 바이오매스뿐만 아니라 폐기물에서도 제조 가능한 재생가능한 에너지(renewable energy)이며, 최소한의 엔진 하드웨어 변형으로 사용이 가능하다. 바이오에탄올 내 약 35% wt.
에탄올 연료의 단점은 무엇인가? 그러나 에탄올 연료는 증발온도가 높아 시동성능이 좋지 않고, 단위 질량당 저위발열량(low heating value, LHV)이 가솔린에 비해 약 40% 낮기 때문에 동일한 엔진 및 운전조건에서 가솔린으로 운전되는 엔진과 동일한 성능을 얻기 위해더 많은 연료를 공급해 주어야 하며, 이로 인해 연료소비율이 증가하는 단점이 있다. (8,9) 이러한 에탄올 연료의 단점을 해결하기 위해 연소실 내부로 연료를 직접 공급(분사)하는 연료분사시스템을 적용하여 연료의 증발특성을 높이고, 연료소비율을 고려한 희박연소를 적용하는 것이 새로운 해결책으로 주목받고 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Park, C. W., Kim, C. G., Choi, Y., Oh, S. M. and Lim, G. H., 2010, "The Performance and Emission Characteristics on Operating Condition for the SI Engine Fuel with Gasoline-ethanol and Hydrogen Enriched Gas," Trans. KSAE, Vol. 18, No. 1, pp. 23-30. 

  2. Jeuland, N., Montagne, X. and Gautrot, X., 2004, "Potentiality of Ethanol as a Fuel for Dedicated Engine", Oil&Gas Science and Technology, Vol. 59, No. 6, pp. 559-570. 

  3. Oh, H., Lee, M., Park, J. and B, C., 2013, "Effect of Injection Pressure and Injection Timing on Spray and Flame Characteristics of Spray-guided Direct-injection Spark-ignition Engine under Lean Stratified Combustion Operation", Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B., Vol. 37, No. 3, pp. 221-228. 

  4. Turner, J. W. G., Pearson, R. J. Holland, B. and Peck, R., 2007, "Alcohol-based Fuels in High Performance Engines," SAE technical paper, SAE 2007-01-0056. 

  5. Hsieh, W. D., Chen, R. H., Wu, T. L. and Lin, T. H., 2002, "Engine Performance and Pollutant Emission of an SI Engine Using Ethanol-gasoline Blended Fuel," Atmospheric Environment, Vol. 36, pp. 403-410. 

  6. Al-Hassan, M., 2004, "Effect of Ethanol- unleaded Gasoline Blends on Engine Performance and Exhaust Emission," Energy Conversion and Management, Vol. 44, pp. 1547-1561. 

  7. Kumar, C. R. and Nagrajan, G., 2012, "Performance and Emission Characteristics of a Low Heat Rejection Spark Ignited Engine Fuelled with E20", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 26, No. 4, pp. 1241-1250. 

  8. Streva, E. R., Pereira, L. V. M., Sodre, J. R. and Pasa, V. M. D., 2003, "Gasoline-ethanol Blend aging Effect on Engine Performance and Exhaust Emissions," SAE technical paper, SAE 2003-01-3184. 

  9. Li, W., Wang, Y., Zhou, L. and Su, L., 2007, "Study on Improvement of Fuel Economy and Reduction in Emissions for Stoichiometric Gasoline Engines," Applied Thermal Engineering, Vol. 27, pp. 2919-2923. 

  10. Yoon, S. H. and Lee, C. S., 2011, "Lean Combustion and Emission Characteristics of Bioethanol and its Blends in a Spark Ignition (SI) Engine," Energy & Fuels, Vol. 25, pp. 3484-3492. 

  11. Yoon, S. H. and Lee, C. S., 2012, "Effect of Undiluted Bioethanol on Combustion and Emissions Reduction in a SI Engine at Various Charge Air Conditions," Fuel, Vol. 97, pp. 887-890. 

  12. Yoon, S. H., Ha, S. Y., Roh, H. G. and Lee, C. S., 2009, "Effect of Bioethanol as an Alternative Fuel on the Emission Reduction Characteristics and Combustion Stability in a Spark Ignition Engine," Journal of Automobile Engineering, Vol. 223, pp. 941-951. 

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