17-17 2015 [(정기)학술대회 및 전시회]
| 제목 | 초희박 LPG 직접분사 엔진에서 분사전략에 따른 연소 및 배기 특성 연구 |
|---|---|
| 분야 | 대체연료자동차 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 최대현(한국기계연구원) |
| Key Words | LPG Direct Injection (LPG 직접분사), Ultra Lean Combustion(초희박연소), Excess air ratio(공기과잉률) Brake Specific Fuel Consumption(제동 연료 소모율), NOx(질소산화물),Combustion Stability(연소안정성) |
| 초록 |
환경오염에 대한 관심이 증대되어 배기가스 규제가 강화되고 화석연료 고갈로 인한 고효율 엔진에 대 한 요구가 증가되고 있다. 연소실내 연료를 직접 분사하는 DI 방식은 정밀한 연소제어를 통해 초희박 혼합기 조건에서도 고효율, 저배기 목표를 달성할 수 있다. 청정연료로 평가 받는 액화석유가스는 높은 증기압과 기화특성으로 혼합기 형성에 유리하고 탄화수소 발생의 원인을 줄 일 수 있다. 따라서 기존 LPG 엔진 한계의 극복이 가능하다. 본 연구에서는 초희박 LPG엔진에서 연료분사전략(IIS, ISI, Homogeneous IIS)에 따른 연소 및 배출 가스 특성을 연구하였다. 각각의 운전 포인트에서 분사 전략을 변화하며 이론공연비와 초희박연소의 연소 및 배기 특성을 비교하였다. 연료 소모율, 연소안정성, NOX, 매연을 비교하였다. 각각의 운전 영역에서 최적 조건의 분사 전략을 찾을 수 있었다. 중부하 영역에서는 IIS와 ISI 전략, 저부하와 고부하 영역에서는 Early injection 전략을 적용하였다. ISI 중부하 영역에서 연료소모율이 20%까지 줄어드는 경향과 NOX배출 량은 10~15%정도 줄어든 것을 확일 할 수 있었다. 하지만 중부하 영역에서는 이론공연비에서 나타나지 않은 매연이 발생하는 문제를 발견 할 수 있었다. ISI 방식은 매연이 많이 발생하였으나 다단점화 전략 을 적용하여 감소시킬 수 있었다. 각각의 분사전략에 따른 연소특성을 비교하여 최적화 된 엔진맵을 만 들 수 있었다. |
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