연소실 내 EGR 성층화가 디젤 연소 및 배출물에 미치는 영향 : Part 2: EGR 공급 방식에 따른 연소 및 배출물 특성 :Part 2: EGR 공급 방식에 따른 연소 및 배출물 특성

최승목; 박원아; 민경덕

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 최승목 (서울대학교) 박원아 (서울대학교) 민경덕 (서울대학교)

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2010년 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회

발행연도: 2010.11

수록면: 363 - 368 (6page)

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배기가스재순환 (EGR) 기술은 엔진 내 산소 농도와 국부적인 화염 온도를 낮춤으로써 디젤 엔진의 연소 특성에 큰 영향을 주며, 특히 NOx의 저감에 필수적이다. 현재까지 소개된 저온연소 (LTC), 예혼합 연소(HCCI) 등의 신연소 기술에서는 주로 기존보다 높은 EGR을 사용함으로써 화염 온도 및 국부적인 공연비 제어를 통해 NOx 및 PM의 동시 저감 효과를 거두고 있다. 하지만 연소 안정성이 저해 및 CO, HC의 증가와 연료 소모율 증가 등 많은 문제점을 가지고 있다.
본 연구에서는 Part 1 논문에서 도출된 성층화 EGR 개념에 대해 연소실 내 EGR 농도의 성층화가 연소 및 배출물에 미치는 영향에 대해 실험 및 해석을 수행하였으며, 이에 의한 연소 제어 및 배출물 저감 가능성에 대해 확인해 보았다. 단기통 엔진에서 성층화 EGR을 구현하기 위해 흡기 및 EGR 유량의 정밀 제어가 가능한 흡기 공급 장치와 양쪽 흡기 포트로 서로 다른 농도의 EGR 공급이 가능한 흡기 러너를 제작하였다. 흡기 러너를 통한 다양한 EGR 공급 방법에 대해 연소 및 배출물 변화를 측정하였으며, 성층화 EGR에서 SCV 사용가능성 및 성층화 EGR과 SCV가 함께 사용 시 연소 및 배출물 변화를 측정하였다. 헬리컬 포트로 EGR 공급하며 적절한 SCV 사용 시 NOx 약 5 %, PM 약 25 %의 동시 저감을 확인하였으며, 각 EGR 공급 방법 및 SCV에 대한 결과는 CFD (Computational Fluid Dynamics) 연소 해석에서 동일 경향을 확인하였다.

#Direct injection diesel engine (직분식디젤엔진) #Exhaust gas recirculation (배기가스재순환) #Stratified EGR (성층화 EGR) #EGR supply method (EGR 공급방법) #SCV (스월제어밸브) #NOx (질소산화물) #PM (입자상물질)

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