초록 ▼

앞서 1, 2차년도에 매연여과장치의 국산 시작품은 여러차례의 실험실적 시험 및 실차 주행시험을 통하여 발생하였던 기계적, 전기적 문제점들은 부품개발 및 양산 준 비를 통하여 점차 안정화 되었으나 엔진 상부에 설치하므로서 발생되는 진동과 열에 의한 필터의 파손과 부품의 내구성 불량등을 개선하는 한편 설치공간의 협소로 인한 장착 및 유지 보수의 편이성을 확보하기 위하여 기존의 Manifold type에서 Muffler type으로 대폭적인 구조변경을 통해 전술한 사항을 개선하였으며, 연료와 첨가제의 혼합효율 개선과 불필요한 인력낭비를

앞서 1, 2차년도에 매연여과장치의 국산 시작품은 여러차례의 실험실적 시험 및 실차 주행시험을 통하여 발생하였던 기계적, 전기적 문제점들은 부품개발 및 양산 준 비를 통하여 점차 안정화 되었으나 엔진 상부에 설치하므로서 발생되는 진동과 열에 의한 필터의 파손과 부품의 내구성 불량등을 개선하는 한편 설치공간의 협소로 인한 장착 및 유지 보수의 편이성을 확보하기 위하여 기존의 Manifold type에서 Muffler type으로 대폭적인 구조변경을 통해 전술한 사항을 개선하였으며, 연료와 첨가제의 혼합효율 개선과 불필요한 인력낭비를 없애기 위하여 차량탑재형 첨가제 자동공급장치 를 개발하였다. 또한 점차적으로 증가되는 고출력 엔진용 버스에 적용할 매연여과장치 의 시작품을 설계 및 제작하여 실험실적 시험을 진행하였다. (1) Ceramic fiber filter를 이용한 고출력 엔진용 매연여과장치를 설계, 제작하여 Engine Dynamo이에서 실험한 결과 filter구조상의 차이에 의하여 Filter outlet 온도 변화가 기존에 사용한 Ceramic monolish filter는 급격하게 변화하는 반면 Ceramic fiber filter는 거의 온도상승을 관찰할 수 없었다. 이로써 Filter를 급격한 온도상승 에 기인한 열 충격으로부터 보호하기 위한 제어가 Ceramic fiber filter는 적합하지 않음을 알 수 있었고, 국부재생 발생이 Ceramic Monolith filter보다는 Ceramic fiber filter에서 높게 나타남을 알 수 있었다. (2) Ceramic Monolith filter을 사용한 매연여과장치를 기존의 Manifold type에서 Muffler type으로 설계, 변경하여 기존 Manifold type에서 발생하는 엔진 진동과 열충 격에 의한 Filter의 파손 및 설치, 유지 보수의 공간협조등을 해결하는 한편, 매연 입자상물질의 균일한 포집을 통해 안정적인 재생을 확인할 수 있었으며 이로 인하여 Filter의 내구성을 개선할 수 있었다. (3) Muffler type 매연여과장치를 개발함으로서 동급출력의 차종에 적용이 가능하도록 하였으며, 또한 부품의 수량을 감소시킴으로 원가절감에 대한 효과를 거두었다. (4) 실차에 의한 주행누적거리가 대당 5,000km 이상되면서 점차적으로 밸브류의 작동 이 불안정되는 것을 볼 수 있었는데 이것은 밸브 축과 부시에 배출가스 물질이 소착 되고 배출가스 열에 의한 열변형이 발생함으로 밸브의 작동이 원활하게 이루어지지 않 는 것으로 확인되었다. 이 문제를 개선하기 위하여 밸브의 재질 선정, 제작방법 및 열 처리 방법의 개선을 고려한 설계변경을 전문 제작업체와의 기술 교류를 통해 준비하여 Sample 제작중에 있다. (5) Muffler type매연여과장치의 실차주행시험 결과 각 센서류가 기존의 Manifold type 에서 생된 엔진의 진동과 발생열에 의한 부품의 손상이 개선됨으로서 부품의 신뢰성을 확보할 수 있었다. (6) Muffler type 매연여과장치를 시내버스 4대에 장착하여 시험운행한 결과 차량속도 가 빠른 버스 전용차선 구간에서는 국부적인 자연자생이 빈번하게 발생됨을 확인할 수 있었으며 또한 고갯길 구간에서는 온도 콘트롤에 의한 재생이 빈번하게 발생됨을 알 수 있었다. (7) 차량 탑재형 첨가제 자동공급장치를 설계, 제작하여 엔진시험을 통하여 작동성능 을 확인하였으며 또한 실차에 정착한 결과 연료와 첨가제가 적정한 혼합비로 연료 분사 계통에 공급되어 필터내에 포집된 입자상물질의 재생이 원활하게 이루어 짐을 확인 하였다. (본 장치는 현재 특허 출원중이 있다. )

Abstract ▼

The mechanical and electrical problem of the sample of diesel particulate filter generated in the course of number of experimental and practical traveling tests in the first and second terms were gradually settled while developing components and preparing mass production. The problems relating to br

The mechanical and electrical problem of the sample of diesel particulate filter generated in the course of number of experimental and practical traveling tests in the first and second terms were gradually settled while developing components and preparing mass production. The problems relating to breakage of the filter ad the poor durability due to the vibration caused by loading it on the upper part of the engine were improved. A mounting type of an automatic fuel-additive supplying device was developed to improve the mixture efficiency of fuel and additives and to eliminate unnecessary loss of personnel. The problems relating to mounting the device on the limited space and securing the convenience of maintaining and repairing were improved through the spoch-making structural changing from the previous manifold type into the muffler type. The sample of diesel particulate filter to be applied to buses with a gradual popular high power generating engine was designed and tested. (1) The engine dynamo test of the diesel particulate filter with ceramic fiber filters for high power generating engines showed that the temperature rise in the outlet of the ceramic fiber filter was not observed while the previous ceramic monolith filter showed rapid changes in temperature due to the different giber structures. From these, it was found that the connote method was not proper in protecting a ceramic fiber filter from the thermal impact due to the rapid temperature increase and a partial regeneration occurred more often in a ceramic fiber filter than a ceramic monolith filter. (2) The design change from the previous manifold type of filter with a ceramic fiber filter into a muffler type solved the problems with respect to breakage of filters from vibrations and thermal impact of the engine and the limited space for mounting, maintaining and repairing and the stabilized regeneration through the homogeneous accumulating of particulates from smoke could be checked which enhanced endurance of filters. (3) The muffler type of diesel particulate filter developed was enabled to be applied to vehicles of the vehicles of the same power so that the number of components can be reduced and helps the cost down. (4) The gradual instability of the operation of valves was detected when the accumulated traveling distance of a vehicle was above 5,000 km because of the exhaust gas attached to valve axles and bushes and the thermal deformation by the heat of exhaust gas interfered the proper operation of valves. To solve these problems the design change is under way through technical exchanges with experts taking into account materials, manufacturing methods and heat treatments. (5) The result of traveling tests showed that the durability of sensors of the current manifold type was improved by avoiding components from relating damages due to generated heat and engine vibrations. (6) The result from the test of 4 city buses equipped with the muffler type showed that the frequent self-regeneration partly occurred in a dedicated bus lane at a high speed and the regeneration by temperature control mostly occurred in a up-hill section. (7) A mounting type automatic fuel-additive supplying device was designed, manufactured, and tested the operating performance by the engine dynamo test. After mounting the device on a car it was checked that the regeneration of accumulated particulates inside the filter properly occurred with a adequate mixture ratio of fuel and additives supplied to a fuel supplying system. (This device is applied for a patent at present)

목차 Contents

• 제1장 서론...27
• 제2장 1단계 연구개발 진행내용...29
• 제1절 연차별 연구개발 목표 및 내용...29
• 제2절 연구추진 체계도...30
• 제3절 당해년도 세부 연구내용 및 방법...31
• 제3장 1,2차년도 연구개발 내용 및 결과...32
• 제1절 1차년도 연구개발 내용 및 결과...32
• 제2절 2차년도 연구개발 내용 및 결과...72
• 제 4 장. 당해년도 연구개발 내용...97
• 제1절 당해년도 연구개발 목표...97
• 제1절 당해년도 시작품 제작...98
• 제3절 당해년도 시작품의 실험실적 성능평가...117
• 제4절 차량탑재형 연료 첨가제 자동공급 장치 개발...133
• 제5절 당해연도 국산시작품의 실차주행 성능 평가...152
• 제5장 결론...171
• 참고문헌...174