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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 윤준규
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2014
압축비 변화에 따른 초희박 직접분사식 LPG엔진의 연소특성 연구
조시현
,
윤준규
,
박철웅
외 1명
대한기계학회 논문집 B권
2014.10
학술저널
직접분사식 LPG 엔진의 연소전략 및 공기과잉률 변화에 따른 연소특성 비교
조시현
,
박철웅
,
오승묵
외 1명
한국자동차공학회논문집
2014.09
학술저널
초희박 직접분사식 LPG엔진에서 EGR 적용에 따른 연소 및 배기특성 분석
조시현
,
박철웅
,
김태영
외 1명
한국가스학회 학술대회논문집
2014.06
학술대회자료
초희박 LPG 직접분사식 엔진에서 연료분사비율에 따른 연소특성 연구
조시현
,
박철웅
,
오승묵
한국자동차공학회 춘계학술대회
2014.05
학술대회자료
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액화석유가스(Liquefied petroleum gas)는 연료의 미립화가 용이하여 유해 배기가스를 적게 배출하는 청정연료로 알려져 있다. 이 LPG연료에 직접분사(Direct injection)기술을 적용한 LPG 직접분사기술은 연소실내로 직접 연료를 분사함으로써 정밀한 연료제어가 가능하였다. 또한 희박연소기술을 구현하기 위한 분무유도방식의 연소시스템을 적용한 결과로서 연비가 개선되었고, 기존의 LPG엔진보다 더 높은 연소효율을 향상시킬 수 있었다. 본 연구에서는 엔진의 효율을 증가시키기 위해 압축비를 변경하였고, 연소방법 변경을 통한 연소특성을 파악하였으며, 예혼합기 희박연소와 성층혼합기 희박연소에 대하여 연소 및 배출가스 특성을 고찰하였다.
압축비 변경에 따른 실험결과로, 성층희박연소 조건에서 압축비 12:1에 단분사방법을 적용할 경우, 희박한계영역에서 실화가 발생하면서 연소안정성의 악화로 압축비 10:1보다 연료소비율이 높은 경향을 보였다. 이에 대책방안으로 연소안정성의 확보와 연료소비율 개선을 위하여 다단분사 사이에 점화를 일으키는 분사간 점화착화(ISI; inter-injection spark ignition) 연소제어방법을 적용하였다. 그 결과로, 희박한계영역에서 연소안정성의 확보가 가능하였고 단분사방법보다 연료소비율을 개선할 수 있었다. 그러나 노킹 및 실화로 인해 압축비 10:1과 비교하였을 때 연료소비율의 개선이 어려웠다. 압축비 증가시 THC의 배출량이 크게 감소하였으나 이론공연비 연소조건과 비교할 경우 배출량은 비슷한 경향을 보였다. CO의 배출량은 이상연소에 따른 불안정한 연소에 의해 배출량이 증가하였다. NOx는 최적점화시기의 지각으로 인해 배출량은 감소함을 확인하였다.
성층희박연소 조건에서 ISI방법을 적용하였을 경우 단분사방법보다 공기과잉률에 대한 민감도가 크게 나타났다. 또한, 연소속도가 빠르고 급격한 열방출 이후 열손실에 의한 음의 열방출 폭이 더욱 크게 나타났다. 예혼합 연소조건과 성층희박연소 조건의 희박연소특성을 비교한 결과로, 예혼합 연소조건에서 NOx의 배출량이 많거나 비슷한 수준에서 연료소비율과 THC의 배출량이 높게 나타났다. 성층희박 연소조건은 예혼합 연소조건과 비교할 때 배출가스의 변화가 크지 않으면서 낮은 연료소비율을 보였다.
압축비 변경에 따른 실험결과로, 성층희박연소 조건에서 압축비 12:1에 단분사방법을 적용할 경우, 희박한계영역에서 실화가 발생하면서 연소안정성의 악화로 압축비 10:1보다 연료소비율이 높은 경향을 보였다. 이에 대책방안으로 연소안정성의 확보와 연료소비율 개선을 위하여 다단분사 사이에 점화를 일으키는 분사간 점화착화(ISI; inter-injection spark ignition) 연소제어방법을 적용하였다. 그 결과로, 희박한계영역에서 연소안정성의 확보가 가능하였고 단분사방법보다 연료소비율을 개선할 수 있었다. 그러나 노킹 및 실화로 인해 압축비 10:1과 비교하였을 때 연료소비율의 개선이 어려웠다. 압축비 증가시 THC의 배출량이 크게 감소하였으나 이론공연비 연소조건과 비교할 경우 배출량은 비슷한 경향을 보였다. CO의 배출량은 이상연소에 따른 불안정한 연소에 의해 배출량이 증가하였다. NOx는 최적점화시기의 지각으로 인해 배출량은 감소함을 확인하였다.
성층희박연소 조건에서 ISI방법을 적용하였을 경우 단분사방법보다 공기과잉률에 대한 민감도가 크게 나타났다. 또한, 연소속도가 빠르고 급격한 열방출 이후 열손실에 의한 음의 열방출 폭이 더욱 크게 나타났다. 예혼합 연소조건과 성층희박연소 조건의 희박연소특성을 비교한 결과로, 예혼합 연소조건에서 NOx의 배출량이 많거나 비슷한 수준에서 연료소비율과 THC의 배출량이 높게 나타났다. 성층희박 연소조건은 예혼합 연소조건과 비교할 때 배출가스의 변화가 크지 않으면서 낮은 연료소비율을 보였다.
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