In this study, we investigated the effects of diesel-palm oil biodiesel-ethanol blends on combustion and emission characteristics in a 4-cylinder common rail direct injection (CRDI) diesel engine at low idling operations. The engine speed and engine load was 750 rpm and 40 Nm, while the main and pilot injection timing was respectively fixed at 2 °CA before top dead center (BTDC) and 20 °CA BTDC. The experimental results showed that the cylinder pressure increased with the increasing of palm oil biodiesel ratio from 20% to 100%. In addition, the peak value of cylinder pressure increased by 4.35% compared with pure diesel fuel when 5 vol.% ethanol oil added to diesel oil. Because the palm oil biodiesel and ethanol are the oxygenated fuel, the oxygen content played an important role in improving combustion. Based on the high oxygen content of biodiesel and ethanol, their mixing with diesel fuel effectively reduced PM emissions but increased NOx slightly, while CO and HC had no significant changes.

In this study, the effect of various pilot injection timings on combustion and emission characteristics were investigated in a common-rail direct injection (CRDI) diesle engine fueled with diesel-ethanol blends. The engine speed and engine load were controlled at constant 1500rpm and 70Nm, respectively. The tested fuels were DE0 (pure diesel fuel), DE5 (5 vol.% ethanol blended with 95 vol.% diesel oil), DE10 (10 vol.% ethanol blended with 90 vol.% diesel oil) and DE15 (15 vol.% ethanol blended with 85 vol.% diesel oil). The main injection timing was fixed at 0°CA TDC (top dead center), while various pilot injection timings including 25°CA BTDC (before top dead center), 20°CA BTDC and 10°CA BTDC were selected as the experimental variable. The experimental results showed that various pilot injection timings had little effect on the peak value of cylinder pressure, but had great influence on the start of combustion. The peak value of heat release rate (HHR) increased with the increase of ethanol content. However, the peak value of HRR reduced as the pilot injection is delayed. The diesel fuel containing 10% ethanol had a highest peak value of combustion pressure compared with the others, while the pilot injection timing occurred at 25°CA BTDC. On the other hand, the exhaust emissions of DE10 was also the lowest compared with the others. In addition, with the increase of ethanol content in diesel the PM and NOx emissions reduced.

최근 지구의 기후변화는 온실가스가 원인으로 전 세계적 대기환경문제로 크게 부각되고 있다. 국내에서도 기후변화에 적극 대응하기 위한 기술개발이 꾸준히 진행되고 있다. 날씨의 이상고온으로 인한 환경에 미치는 영향과 갑작스런 집중호우가 환경에 미치는 영향을 대상으로 하였다. 우리생활 주변 대기온도가 상승하였을 때 온도변화에 의한 대기오염발생에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 본 연구의 실험조건은 선박 디젤기관에서 회전수 1400 rpm, 1600 rpm 그리고 1800 rpm, 부하는 0 %에서 25 %씩 100 %까지 하였고, 흡기 온도변화 는 20℃에서 50℃까지 구분하여 연구하였다. 연구한 결과 흡기온도가 증가함에 따라 일산화탄소 및 탄화수소는 약간 감소하였으나 연료 소비율, 질소산화물, PM은 약간 증가하였다. 또한 연소온도는 큰 변화가 없었다.

It is well-known that the primary role of a vehicle exhaust system is to reduce the exhaust emissions and noise caused by a running vehicle. However, as vehicle exhaust systems are being evaluated and improved in various ways to satisfy consumer needs, technologies for reducing noise and vibration are significantly being developed. The biggest challenge in designing an exhaust system is generating the optimal back pressure and flow velocity for a running vehicle, thereby maximizing the performance, while simultaneously reducing the noise caused by the exhaust emissions. In this study, we designed the junction chamber shapes of various exhaust systems, which are applicable to V6 and above engines, and conducted a CFD analysis of the exhaust gas flowing through an exhaust pipe. In addition, we precisely measured the noise and vibration caused by a vehicle and analyzed the correlation.

The purposes of improving air pollution and suggesting energy resources have intensified research on various alternative energy for diesel combustion engines to solve severe environmental influences caused by air pollution. In this study, the applicable possibility of biodiesel and oxygenates (EGBE) was investigated as a cuspy method on decreasing the smoke emission. The smoke emission of blending fuel (biodiesel and EGBE) was reduced in comparison with commercial diesel fuel and it was reduced almost 63% at 2000 rpm, full load. But torque and brake specific energy fuel consumption rate didn't have any large changes. Also, the effectiveness of exhaust gas recirculation (EGR) for the reduction of NOx emission has been investigated. It was shown that simultaneous reduction of NOx and smoke emission was achieved with biodiesel(90%), oxygenates (10%) and cooled EGR rates (10%) in an IDI diesel engine.

2020년 1월 1일부터 전세계 배출통제구역을 제외한 전 해역에서 선박에 사용하는 연료유의 황함유량 기준이 현행 3.5% m/m에서 0.5% m/m이하로 강화됨에 따라 최근 대체기술로 주목을 끌고 있는 것이 배기가스세정장치이다. 배기가스세정장치는 선박의 연소기관을 통과한 배기가스를 주로 수처리를 통해 탈황 처리함으로써 황함유량 0.5% m/m 또는 0.1% m/m 등의 기준치 이하의 배기가스를 대기로 배출하는 기술을 지칭하는데 상대적으로 저렴한 전통적 인 연료유를 지속적으로 사용할 수 있다는 장점 측면에서 적용사례가 증가하고 있다. 그러나 개방형 배기가스세정장치의 경우 배기가스를 처리한 세정수가 곧바로 해양으로 배출되기 때문에 배기가스세정장치 승인에 관한 지침서에 언급된 기준 외 추가적인 중금속 등으로 인한 해양생태계에 대한 영향이 정확하게 파악되지 않았다는 점에서 중국, 싱가폴 등 일부 국가에서는 세정수의 배출금지 를 추진하고 있다. 이는 사전배려의 원칙을 실현하는 조치의 일환으로 충분히 인정할만한 조치라고 판단된다. 국제해사기구가 개발한 지침서에 따라 각국이 승인한 개방형 배기가스세정 장치에 대해 만약 향후 세정수의 유해성이 과학적으로 파악되고 모든 해역에서의 배출금지조치를 고려할 때는 선의의 목적으로 선박에 설치된 개방형 배기가스세정장치에 대해 설치당시 승인기준으로 작용한 지침서에 따라 정상적으로 작동한다는 조건하에 사용할 수 있도록 Grandfathering 조항을 명문화하여야 한다. 그리고 세정수의 유해성을 평가하기 위한 환경영향평가를 조속히 시행하여 필요하다면 배기가스세정장치의 지침서를 개정하여 새롭게 설치되는 배기 가스세정장치에 대해서는 보다 엄격한 기준을 적용하는 것이 타당할 것이다.

대기오염에 대한 관심은 국내·외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차 및 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 위해 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후 처리 시스템 등의 많은 접근을 통하여 차량 배출가스와 온실가스를 감소시키려고 노력하고 있다. 이러한 연구들은 주로 차량 의 배출가스 (규제 및 미규제물질, PM 입자 배출 등)와 온실가스의 두 가지 이슈로 진행되고 있다. 자동차의 배출가스는 환경오염과 인체에 악영향을 주는 많은 문제를 일으키고 있다. 이러한 배출가스를 줄이기 위하여 각국에서는 배출가스 시험모드를 새로 만들어 규제하고 있다. 2007 년부터 UN ECE의 WP.29 포 럼에서 배출가스 인증을 위한 전 세계의 조화된 light-duty 차량 시험 절차 (WLTP)가 개발되었다. 이 시험 절차는 유럽과 동시에 국내 light-duty 디젤 차량에도 적용되어졌다. Light-duty 차량의 대기오염 물질 배 출량은 거리 당 무게로 규제되어 있어 주행주기가 결과에 영향을 미칠 수 있다. 차량의 배출가스는 주행 및 환경조건, 주행습관 등에 따라 크게 달라진다. 극단적인 외기온도는 배출가스를 증가시키는데, 이것은 더 많은 연료가 실내를 가열하거나 냉각해야하기 때문이다. 또한 높은 주행속도는 증가된 항력을 극복하기 위해 필요한 에너지로 인해 배출가스 량을 증가시킨다. 일반적으로 상승하는 차량속도와 비교할 때, 급격 한 차량가속도도 배출가스를 증가시킨다. 부가적인 장치 (에어컨 또는 히터)와 도로경사 또한 배출가스를 증가시킨다. 본 연구에서는 3대의 light-duty 차량을 가지고 light-duty 차량의 배출가스 규제에 사용되는 WLTP, NEDC 및 FTP-75로 시험을 하였으며, 배출가스가 다른 주행 사이클에 의해 얼마나 많은 영향을 받을 수 있는지를 측정하였다. 배출 가스는 통계적으로 의미있는 차이를 보이지 않았다. 최대 배출 가스는 주로 냉 각 된 엔진 조건에 의해 야기되는 WLTP의 저속 단계에서 발견된다. 냉각 된 엔진 상태에서 배출가스의 양은 시험 차량과 크게 다르다. 이는 WLTP 구동 사이클에 대처하기 위해 다른 기술적 솔루션이 필요하다는 것을 의미한다.

In this study, effects of reducing white smoke at a heat exchange system for white smoke reduction were studied in the winter season. For this purpose, the heat transfer processes on the exhaust air were investigated by Solidworks. Five wave heat exchangers of air-to-air and air-to-water type were applied for the exhaust air heat recovery. The analytical condition of the exhaust air was fixed and the computational analysis was performed according to the change of SA(supply air) inlet velocities. In order to evaluate the performance of the heat exchange system for white smoke reduction, W(water)/SA recovered capacities and the temperature/ absolute humidity reduction rate were calculated. As SA inlet velocity increased, the exit temperature and absolute humidity of the mixing zone were reduced by up to about 40℃ and 0.12kg/kg respectively. Also, W/SA recovered capacities increased linearly up to about 35%.

This study describes the effects of palm oil biodiesel (PD) blended with diesel on the combustion performance, emission characteristics and soot morphology in a 4-cylinder CRDI diesel engine. 5 kinds of fuels are used with blending as diesel/biodiesel volume ratio 0%, 10%, 20%, 30%, 100%. The engine is operated under idle speed, 750rpm and load conditions of the engine are 0 Nm and 40Nm. The Coefficient of Variation(COV) of Indicated Mean Effective Pressure(IMEP) shows that the engine operates very steadily in the idle state. But fuel consumption is increased. And Emission results show that the oxygen in biodiesel has a great influence on the production of exhaust emissions. The nitrogen oxides(NOx) is decreased because of high viscosity and low heating values of biodiesel at low blend ratio. But NOx and Carbon monoxide(CO) are increased above a certain blend ratio. Particulate matter(PM) and Hydrocarbons(HC) is decreased according to increase of blend ratio. The size of soot is decreased and the morphology of soot is developed to cluster with increasing blend ratio.

High power trends in the diesel engines due to engine downsizing do not provide noise attenuation that can be satisfied with the performance of the existing silencer on account of high frequency increases in the exhaust noise. This study improves the attenuation performance of the exhaust silencer of the diesel engine and suggests silencer structure that performs best attenuation performance, especially at the high frequency range in the exhaust noise. It proposes dual silencer structure with an average attenuation performance of 6.4 dB and a maximum of 10.7 dB in the high frequency range (over 500 Hz), and analyzes its characteristics compared with the existing silencer. The performance analysis is performed according to 'Measurements on silencers in situation–ISO 11820:1996 Acoustics' and describes the results of comparative analysis with the existing silencer.