연소실 내 EGR 성층화가 디젤 연소 및 배출물에 미치는 영향 : Part 1 : 성층화 EGR 개념 도출 :Part 1 : 성층화 EGR 개념 도출

박원아; 최승목; 이상열; 민경덕

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 박원아 (서울대학교) 최승목 (서울대학교) 이상열 (서울대학교) 민경덕 (서울대학교)

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2010년 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회

발행연도: 2010.11

수록면: 357 - 362 (6page)

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배기가스재순환 (EGR) 기술은 엔진 내 산소 농도와 국부적인 화염 온도를 낮춤으로써 디젤 엔진의 연소 특성에 큰 영향을 주며, 특히 NOx의 저감에 필수적이다. 현재까지 소개된 저온연소 (LTC), 예혼합 연소(HCCI) 등의 신연소 기술에서는 주로 기존보다 높은 EGR을 사용함으로써 화염 온도 및 국부적인 공연비 제어를 통해 NOx 및 soot의 동시 저감 효과를 거두고 있다. 하지만 연소 안정성 저해 및 CO, HC의 증가와 연료 소모율 증가 등 많은 문제점을 가지고 있다. 성층화 EGR 기법은 전체 EGR량을 높이는 대신 EGR 분포를 성층화 시켜 국부적으로 높은 EGR 영역을 만드는 방법으로, 이를 이용하면 LTC, HCCI 연소의 문제를 해결하면서 NOx 및 soot의 동시 저감 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다.
따라서 본 연구에서는 지금까지 디젤 엔진에서 거의 적용되지 않았던, 성층화 EGR 기법을 이용하여 연소 및 배출물에 미치는 영향에 대해 실험 및 해석을 수행하였으며, 이에 의한 연소 제어 및 배출물 저감 가능성에 대해 확인해 보았다. 먼저 3D CFD (Computational Fluid Dynamics)해석을 통해 이상적인 EGR 성층화 구조에서 성층화 EGR에 의한 배출물 저감 가능성을 확인하였다. 또한, 성층화 EGR 효과를 극대화하기 위하여 2단 피스톤 형상을 고안하고 흡기 포트 형상이 연소실 내 EGR 분포에 미치는 영향에 대해 연구해보았다.

#Direct injection diesel engine (직분식디젤엔진) #Exhaust gas recirculation (배기가스재순환) #Stratified EGR (성층화 EGR) #2-step piston (2단 피스톤) #NOx (질소산화물) #soot (입자상물질)

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