메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

갈준총 (전북대학교, 전북대학교 일반대학원)

지도교수
최낙정
발행연도
2019
저작권
전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수28

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

오류제보하기
경제의 급속한 발전과 무역자유화 등의 영향으로 교통, 물류 수단인 자동차 수요의 증가와 산업화에 따른 화석연료 사용이 증가하면서 지구온난화, 산성비, 스모그, 미세먼지 등 여러가지 환경문제를 야기시키고 있다. 스모그나 미세먼지 등은 대기질에 영향을 미쳐 피부, 눈, 호흡기, 심혈관 등 인체에 질환을 유발시킬 수 있다. 이러한 인체에 유해한 배출물질의 저감을 위한 방법의 일환으로 세계 각국에서는 화석연료를 사용하는 자동차의 배출 가스의 규제를 엄격히 강화하고 있다. 따라서 전 세계의 자동차 생산회사와 연구기관 등에서는 자동차 배출가스를 줄이기 위한 연구가 주목을 받고 있다. 자동차에서 배출되는 유해가스는 엔진 연소효율 개선과 후처리 기술을 이용하여 일정정도 줄일 수는 있지만 연구 개발 비용과 시간이 많이 소요되는 점을 고려하면 비경제적일 수 있다. 한편, 전기자동차(electric vehicles : EVs)는 미래 자동차 발전의 새로운 추세로서 환경오염, 특히 도시 공기질을 현저히 개선할 수는 있으나 충전 시간이 길고 전지 수명과 주행 거리가 짧기 때문에 여전히 전기 자동차의 개발을 방해하는 걸림돌이 되고 있다. 대체연료의 하나인 바이오디젤은 환경문제와 에너지 고갈 등의 문제를 해결할 수 있는 효과적인 방법이다.
바이오디젤은 자연에서 얻을 수 있는 대두유, 유체유, 팜유 등의 식물성 기름과 동물성 기름, 폐식용유 등의 원료로부터 만들어질 수 있으며 재생이 가능하다. 바이오 원료는 높은 점도 특성을 가지고 있어 자동차 연료로 사용하려면 점도를 낮추어야 한다. 따라서 화학반응에 의해 고분자인 동식물 오일을 저분자화하여 점도를 자동차 연료와 비슷한 점도 수준으로 낮추어야 한다. 또한 디젤에 소량 혼합 하여 사용하는 경우에는 기존 엔진의 개조가 필요없이 적용이 가능하다. 바이오디젤은 함산소 연료로서 연소를 촉진할 수 있어 엔진에서 배출되는 환경오염물질인 이산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 및 입자상 물질 (PM)을 현저하게 줄일 수 있다. 또한 기존의 디젤연료보다 높은 세탄가를 가지고 있기 때문에 착화성이 우수하여 연소효율을 향상시킬 수 있다. 반면에 바이오디젤의 단점은 저위발열량이 디젤연료보다 낮기 때문에 동일한 출력을 얻기 위해서는 조금 더 많은 연료가 소모되고, 질소산화물(NOx)이 다소 증가한다. 이와 같은 특징을 가지고 있기 때문에 바이오디젤은 최근 수십 년 동안의 주요 연구 이슈 중의 하나가 되고 있다. 그러나 대부분의 연구자들은 바이오 디젤의 연소특성과 규제가스 배출특성에만 초점을 맞추고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 실험조건에서 팜오일 바이오디젤에 대해 엔진성능, 연소 및 규제 가스 배기특성을 조사했을 뿐만 아니라 비 규제 유해가스인 휘발성유기화합물(volatile organic compounds: VOCs)과 미세중금속(trace metal) 및 주사전자 현미경(FE-SEM)을 이용한 PM 등을 조사 하였다. 실험조건은 팜 오일 바이오디젤 혼합율과 다양한 엔진 부하, 배기가스재순환 (exhaust gas recirculation : EGR)율, 예비분사시기 등을 포함하였다.

목차

Chapter 1 Introduction 1
1.1 Research background 1
1.2 Research purpose and contents 10
1.2.1 Research purpose 10
1.2.2 Research contents 13
Chapter 2 Literature reviews 16
2.1 Development status of alternative fuels 16
2.2 Development status of electric vehicles 25
2.3 Research status of biodiesel 26
2.3.1 Production methods of biodiesel 27
2.3.2 Advantages of biodiesel 29
2.3.3 Disadvantages of biodiesel 30
2.4 Advanced combustion technologies 31
2.4.1 Low temperature combustion (LTC) 32
2.4.2 Homogeneous charge compression ignition (HCCI) 35
2.4.3 Premixed charge compression ignition (PCCI) 37
2.4.4 Partially-premixed compression ignition (PPCI) 37
2.4.5 Reactivity control compression ignition (RCCI) 38
2.5 Diesel engine exhaust after-treatment systems 39
2.5.1 Diesel oxidation catalyst (DOC) 40
2.5.2 Diesel particulate filter (DPF) 41
2.5.3 Selective catalytic reduction (SCR) 43
2.6 Exhaust gas recirculation (EGR) system 44
2.7 Regulated emissions 46
2.7.1 Carbon monoxide (CO) 47
2.7.2 Hydrocarbons (HC) 48
2.7.3 Nitrogen oxide (NOx) 49
2.7.4 Particulate matter (PM) 50
2.8 Unregulated emissions 52
2.8.1 Volatile organic compounds (VOCs) 52
2.8.2 Trace metals (TMs) 54
2.8.3 VOC emissions reduction technologies 56
Chapter 3 Experimental Apparatus and Procedure 58
3.1 Experimental apparatus 58
3.1.1 Test engine 58
3.1.2 Engine dynamometer 60
3.1.3 Pressure sensor 61
3.1.4 Fuel injection control system 63
3.1.5 Injection timing measurement system 64
3.1.6 Fuel consumption measurement system 65
3.1.7 EGR control system 66
3.1.8 CO and NOx emissions analyzer 67
3.1.9 HC emission analyzer 68
3.1.10 PM emission analyzer 69
3.1.11 Bio-TEM analyzer 70
3.1.12 TEM grid 71
3.1.13 FE-SEM analyzer 72
3.1.14 Unregulated emissions analyzer 73
3.2 Experimental procedure and methodology 74
3.2.1. Physicochemical properties of the test fuels 74
3.2.2. Empirical equations for engine performance 75
3.2.3. Experimental conditions and procedure 76
Chapter 4 Results and discussion 79
4.1 Effect of engine load 79
4.1.1 Combustion characteristics 80
4.1.2 Engine performance 94
4.1.3 Regulated emission characteristics 97
4.1.4 Unregulated emission characteristics 112
4.2 Effect of exhaust gas recirculation 117
4.2.1 Combustion characteristics 118
4.2.2 Engine performance 131
4.2.3 Emission characteristics 135
4.3 Effect of pilot injection timing 145
4.3.1 Combustion characteristics 146
4.3.2 Engine performance 159
4.3.3 Emission characteristics 163
Chapter 5 Conclusions 172
5.1 Effect of engine load 172
5.2 Effect of exhaust gas recirculation 175
5.3 Effect of pilot injection timing 177
5.4 Future works 179
References 181

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0