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연료물성에 따른 경유 차량의 저온성능 영향 연구
A Study on the cold weather performance for diesel vehicle as fuel properties 원문보기

에너지공학 = Journal of energy engineering, v.24 no.2, 2015년, pp.144 - 153  

장은정 (한국석유관리원) ,  김성우 (한국석유관리원) ,  민경일 (한국석유관리원) ,  박천규 (한국석유관리원) ,  하종한 (한국석유관리원) ,  이봉희 (충북대학교)

초록
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저온에서 경유의 파라핀 왁스 생성 및 침전현상은 차량의 저온성능에 악영향을 준다. 본 연구에서는 경유에 바이오디젤, 등유, 저온특성첨가제를 혼합한 연료에 대해 연료조성에 따른 담점, 필터막힘점, 유동점 변화를 분석하였고, 경유의 저온특성에 따른 차량의 저온성능에 대해 평가하였다. 경유는 유동성향상 첨가제(WAFI)와 등유유분의 혼합량이 증가할수록 저온특성이 개선되었으며, 바이오디젤 혼합량이 증가할수록 저온특성이 악화되었다. WAFI는 필터막힘점 개선에, 등유유분은 담점 개선에 효과적이었다. 차량의 저온성능에 대하여 필터막힘점과 유동점의 영향성은 확인하였으나, 담점은 큰 영향이 없었다. 필터막힘점은 차량에 대해 저온에서의 운행가능 한계를 반영하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

At low temperature, Wax build-up and settling can affect adversely the cold weather performance of the diesel vehicle. In this study, we test the cold properties of diesel by blending ratio of biodiesel, kerosene and WAFI. Also, we test the cold weather performance for diesel vehicle by fuel cold pr...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 바이오디젤, 등유유분 및 첨가제 혼합에 따른 연료의 저온특성 변화를 측정하였고, 연료의 저온특성에 따른 실제 차량에서의 시동성 및 주행성을 평가하였다.
  • 본 연구에서는 바이오디젤, 등유유분 및 첨가제 혼합에 따른 연료의 저온특성 변화와 연료의 저온특성에 따른 실제 차량의 시동성 및 주행성을 평가하였다.
  • 겨울철 대기온도가 급격히 낮아지면 연료 내 왁스분이 석출되어 연료필터를 막거나 연료가 완전히 얼어 엔진으로 송출되는 연료량이 감소하기 때문에 경유 차량의 시동성이나 주행성이 불량해진다. 본 연구에서는 연료의 저온특성에 따른 차량 저온성능 영향성을 평가하기 위하여 필터막힘점과 담점에 따른 실제 차량에서의 시동성 및 주행성을 평가하였다. Table 2에 필터막힘점(-20℃, -25℃)과 담점(-5℃, -10℃)을 맞추기 위해 경유유분 및 등유유분, WAFI함량을 조절하고 폐식용유 바이오디젤 2%를 혼합하여 조제한 평가 시료의 저온특성을 나타내었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오랫동안 지속되어온 석유산업분야의 난제는? 저온에서 석유제품으로부터의 파라핀 왁스 생성 및 침전 현상은 오랫동안 지속되어온 석유산업분야의 난제이다. 경유(diesel)에서의 왁스란 연료 중의 n-파라핀(통상 C15 ~ C30)사슬이 횡 방향으로 결합하여 200㎛ 정도의 판상 마름모꼴 결정을 만들고 이것이 서로 부착하여 삼차원 그물구조를 형성하는 것을 말한다.
연료의 왁스 생성 및 저온 유동성과 관계된 품질항목 중 필터막힘점이란 무엇인가? 경유가 냉각되어 담점에 도달하면 외관상 구름처럼 뿌옇게 변하는데 이 단계에서는 석출된 왁스의 크기도 작고 양도 매우 적어 사용에는 거의 영향이 없으나, 지속적으로 담점 이하의 온도가 유지될 경우 석출된 왁스분이 연료계통의 필터나 파이프 등을 막아 연료의 흐름에 지장을 주게 된다. 필터막힘점(CFPP, Cold Filter Plugging Point)은 왁스가 필터를 막아 연료공급에 장애를 일으키는 온도로서, 규정된 방법으로 시료를 냉각하면서 눈금 간격 45㎛의 철망을 통하여 흡인 여과했을 때 시료 20mL의 여과시간이 60초를 넘었을 때의 온도 또는 시료가 철망 부착 여과기를 통과하지 않게 되었을 때의 온도이다. 유동점(PP, Pour Point)은 시료가 유동하는 최저온도로서 시료를 45℃ 로 가열한 후, 연료를 교반하지 않고 규정된 방법으로 냉각했을 때 연료가 유동하지 않는 응고점보다 2.
담점이란? 연료의 왁스 생성 및 저온 유동성과 관계된 품질항목으로는 담점, 필터막힘점, 유동점이 있으며, 일반적으로 담점, 저온필터막힘점, 유동점 순으로 온도가 낮아진다. 담점(CP, Cloud Point)은 연료의 구성성분 중 파라핀 성분이 왁스로 결정화되기 시작하는 온도를 말한다. 경유가 냉각되어 담점에 도달하면 외관상 구름처럼 뿌옇게 변하는데 이 단계에서는 석출된 왁스의 크기도 작고 양도 매우 적어 사용에는 거의 영향이 없으나, 지속적으로 담점 이하의 온도가 유지될 경우 석출된 왁스분이 연료계통의 필터나 파이프 등을 막아 연료의 흐름에 지장을 주게 된다.
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참고문헌 (23)

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  23. Young-Kwan Lim; Joung-Min Lee; Choong-Sub Jeong, Improvement of low temperature fuel characteristics by pour point depressant 

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