분사량에 따른 디젤 및 바이오디젤의 저온연소 특성 비교
저자
장재훈(Jaehoon Jang) ; 이선엽(Sunyoup Lee) ; 이용규(Yonggyu Lee) ; 오승묵(Seungmook Oh)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
124-131(8쪽)
제공처
바이오디젤 연료를 압축착화 엔진의 연료로 사용하는 경우 바이오디젤 안에 포함된 산소원자로 인해 일반 디젤 연료에 비해 PM의 발생을 근원적으로 낮아지는 장점이 있다. 따라서 바이오디젤 연료를 저온연소 기법에 적용함으로써 PM 생성이 억제되는 영역을 확대하고 이를 통해 엔진 운전영역을 확장 및 효율 향상이 가능하기 때문에 최근 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이번 연구에서는 단기통 압축착화엔진을 이용하여 dilution controlled regime에서의 저온연소 운전 시 대두유 기반의 바이오디젤 연료의 분사량 변화가 엔진의 성능 및 배기 성능에 미치는 영향을 살펴 보고, 이를 일반 디젤을 이용한 저온연소 엔진 실험 결과와 비교, 바이오디젤의 사용으로 인한 운전영역의 확대 가능성에 대하여 조사하였다. 이를 위해 모든 운전조건에서 엔진회전수 1400rpm, 흡기 과급압력 2 bar를 유지한 상태로 실험을 진행하였으며, 모사 배기재순환가스 (Simulated EGR gas)를 사용하여 실린더 내의 산소농도를 조절, 저온연소를 구현하였다.
실험 결과를 살펴보면 먼저 디젤과 바이오디젤 모두 7~8%의 산소 농도에서 저온연소 운전이 가능함을 확인하였다. 특히, 바이오디젤을 이용한 경우 저부하 영역(mfuel=0.256 g/sec) 에서는 상당히 낮은 수준의 smoke이 발생함을 알 수 있었으며, 중부하 영역(mfuel=0.498 g/sec) 조건에서도 일반 디젤 연료에 비하여 약 50% 이상의 smoke 감소율을 볼 수 있었다. 또한 바이오디젤을 사용하는 경우 THC 및 CO의 배출 역시 크게 감소함을 알수 있었으며 출력 면에서는 바이오디젤의 낮은 발열량에 의해 일반 디젤 대비 약 10~12% 정도의 출력 저하 및 약 14~15%의 연료소비율 증가를 보였다.
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