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단기통 디젤엔진에서 함정용 디젤유의 전·후 분사시기가 연소 및 배출가스 특성에 미치는 영향

Effect of pre-post injection timing of diesel fuel for naval vessel on the combustion and emission characteristics in an optically-accessible single cylinder diesel engine

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주제분류기계공학

초록

본 논문에서는 함정에 탑재된 추진용 엔진에 사용되는 디젤연료(MDO)의 분사상태를 가시화가 가능한 단기통 디젤엔진에 적용시켜 전·후 분사시기에 따른 연소특성, 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)배출특성을 규명하고, 연소과정의 가시화를 통하여 연소특성을 분석하는데 초점을 두었다. 전 분사시기가 주 분사시기 쪽으로 지연될수록 실린더 내부 평균유효압력(Pme) 및 최고압력(Pm)은 상승했으나, 주 분사의 방열율은 저감되고, 일산화탄소 및 탄화수소의 발생량 또한 감소하였다. 후 분사시기가 빨라질 경우 주 분사에 의해 형성된 고온, 고압 하에서 연소가 이루어짐에 따라 실린더 내부 평균유효압력 및 최고압력은 증가하였고, 일산화탄소 및 탄화수소 배출수준 또한 증가하였다. 연소과정을 분석한 결과, 전분사시기가 늦어질수록 주 분사 시 발생되는 착화지연은 매우 짧아지며, 화염강도는 매우 상승하였다. 분사시기에 관계없이 후 분사 시 착화지연 현상은 발생하지 않았으며, 후 분사시기가 늦어질수록 화염의 강도는 점점 떨어졌다.

Abstract

The objective of this study is focused on the analyzing combustion, carbon monoxide and hydrocarbonemission characteristics of marine diesel oil, utilized for naval propulsion engine, with varyingpre-post injection timing of an optically accessible single cylinder engine. And also the combustion process isanalyzed by means of a high speed camera visualization. On the result of retarding pre-injection timing towardmain injection timing, the mean effective pressure and maximum pressure of combustion chamber are increased;however, the heat release rate is decreased. Furthermore, the emission rates of carbon monoxide andhydrocarbon are reduced in this case. In hence, when a post-injection timing is advanced, the mean effectivepressure and maximum pressure are increased, because the combustion has been performed under the hightemperature and high pressurized environment during main injection time, and the emission rates of carbonmonoxide and hydrocarbon are increased. From the experimental results, it considered that retarding of pre-injectiontiming affects to shorten the ignition delay of main injection clearly, and to raise the flame intensitycomparing to the advanced state. The ignition delay during post-injection is not appeared at any post-injectiontime, but the flame intensity has been weakened gradually according to the retarding of post-injection timing.

참고문헌 (9)

  1. 이형민, "바이오디젤 혼합연료를 사용하는 함정추진디젤기관의 배출계수를 이용한 배기가스 배출량 예측", 한국마린엔지니어링학회지, 37(4), pp.332~337 (2013), 한국마린엔지니어링학회[DOI]
  2. 이형민, "커먼레일 디젤엔진의 운전조건이 나노크기 입자상 물질 배출특성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 34(4), pp.508~514 (2010), 한국마린엔지니어링학회
  3. B. Mohan, "Fuel injection strategies for performance improve-ment and emissions reduction in compression ignition engines-A review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, pp.664~676 (2013)
  4. M. Özkan, "Experimental study on energy and exergy analyses of a diesel engine performed with multiple injection strategies: Effect of pre-injection timing", 53, pp.21~30 (2013)
  5. Experimental Investigation of the Effect of Multiple Injections on Pollutant Formation in a Common-rail DI Diesel Engine, "A. Vanegas", ~, pp.Society of Automotive Engineers Technical Paper, 2008-01-1191 (2008)
  6. 배명직, "선박용 디젤 엔진에서 Pilot 분사가 연소 및 배기 특성에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 34(1), pp.37~45 (2010), 한국마린엔지니어링학회
  7. 정재훈, "직접분사식 압축착화엔진에서 Pilot분사에 따른 Diesel-DME 혼합연료의 연소 및 배기특성에 관한 연구", 한국자동차공학회 논문집, 22(4), pp.55~64 (2014), 한국자동차공학회[DOI]
  8. Post Injection For Soot Reduction in Diesel Engines: A Review, "J. O'Connor", ~, pp.Society of Automotive Engineers Technical Paper, 2013-01-0917 (2013)
  9. 임재근, "디젤기관에서 바이오디젤 혼합유의 배기배출물 특성에 미치는 연료분사시기의 영향", 한국마린엔지니어링학회지, 36(5), pp.603~608 (2012), 한국마린엔지니어링학회[DOI]

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