KCI등재
LPG를 이용한 동력경운기 디젤기관의 연소성능 = Combustion Performance of the Diesel Engine of the Power Tiller Using LPG
저자
발행기관
경상대학교 농업생명과학연구원(Institute of Agriculture & Life Sciences, Gyeongsang National University)
학술지명
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
주제어
KDC
520.5
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
73-81(9쪽)
제공처
소장기관
농용LPG기관의 개발을 목적으로 단기통, 4행정 농용디젤기관과 이를 개량한 LPG기관을 사용하여, 기관의 성능시험을 실시하고, LPG기관을 탑재한 동력경운기를 이용하여 포장실험을 수행하였다. 성능시험은 기관의 회전수를 1200 rpm에서 2200 rpm까지 200 rpm씩 증가시키면서 실시하였고, 포장시험은 기관의 정격출력으로 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 디젤기관의 출력은 5.4 kW에서 9.9 kW로, 또 LPG기관의 출력은 5.5 kW에서 9.6 kW로 각각 증가하였으며 두 기관의 출력의 차이는 크지 않았다. 디젤기관의 연료소비율은 297 g/kWㆍh에서 279 g/kWㆍh으로 점감하다 315 g/kWㆍh까지 증가하였다. 또 LPG기관의 경우에는 320 g/kWㆍh에서 285 g/kWㆍh로 점감하다 330 g/kWㆍh까지 증가하였으며, 디젤기관에서의 연료소비율이 1.6-8.6% 만큼 낮게 나타났다. 디젤기관의 배기가스의 온도는 510℃에서 614℃로, 또 LPG기관에서의 배기가스 온도는 495℃에서 608℃로 각각 증가하였으며, 디젤기관에서의 배기가스의 온도가 10-18℃ 만큼 높게 나타났다. HC배출농도는 디젤기관의 경우 17 ppm에서 8 ppm으로 점감하다 16 ppm으로 증가하는 등, 낮은 HC배출농도를 보인 반면 LPG기관의 경우에는 250 ppm에서 100 ppm으로 급감하다가 125 ppm까지로 증가하였으며, LPG기관에서의 HC배출농도가 디젤기관의 6.8-15.7배로 높게 나타났다. CO비출농도는 두 기관 모두에서 1% 미만으로 낮게 나타났으며, 디젤기관의 경우 LPG기관에 비해 28.0-90.5% 만큼 낮게 나타났다. 디젤기관에서의 NOx배출농도는 410 ppm에서 730 ppm으로 증가하다가 650 ppm까지로 감소하였고, LPG기관에서는 300 ppm에서 570 ppm으로 증가하다가 540 ppm으로 감소하였으며, 디젤기관에서의 NOx배출농도가 16.8-33.3% 만큼 더 높게 나타났다. 디젤기관에서의 매연 배출농도는 75%에서 90%의 높은 범위에서, 또 LPG기관에서는 25%에서 35%의 낮은 범위에서 각각 증가하였으며, 디젤기관의 매연배출농도가 LPG기관에 비해 61.1-66.7% 만큼 높게 나타났다. LPG기관을 탑재한 동력경운기를 이용한 포장실험 결과, 기관의 회전수변동이 디젤기관과 유사하게 나타났으며, 시간당 1ℓ의 LPG로 포장작업이 가능하였다. NOx와 매연의 발생은 디젤기관에 비해 훨씬 적었다.
In order to develop an engine for power tillers using the liquefied petroleum gas(LPG), a conventional diesel engine for power tillers was modified to a LPG using engine. Combustion performances of the experimental LPG engine and the diesel engine were tested at various engine speeds. And actual field tests for the engine as a power source of a power tiller were performed to analyze performance of the engine. Brake horse power, temperature of the exhaust gas and the smoke of both engines increased as the engine speed was increased. At the engine speed of 1800 rpm, it was observed that fuel consumption rate and HC concentration in the exhaust gas were lowest while NOx concentration was highest. The brake horse power of the LPG engine showed nearly same value as that of diesel engine. CO concentration of both engines showed below 1%. The exhaust gas temperature, the concentration of NOx and the smoke in the exhaust gas of the LPG engine showed lower values than that of the diesel engine. However, the fuel consumption rate and the HC concentration of the LPG engine were higher than that of the diesel engine.
In field test, the LPG engine and the conventional diesel engine showed similar plowing performances. However, the LPG engine installed power tiller showed lower NOx and smoke values compared to those of the diesel engine.
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