소형 선박용 디젤엔진에서 엔진초기화 세팅을 통한 연소성능 및 배기배출물 개선에 관한 연구

류영현; 정균식; 남정길

doi:10.5916/jkosme.2019.43.7.504

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자료유형: 학술저널

저자정보: 류영현 (Mokpo National Maritime University) 정균식 (MECA Tech) 남정길 (Mokpo National Maritime University)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제43권 제7호

발행연도: 2019.9

수록면: 504 - 510 (7page)

DOI: 10.5916/jkosme.2019.43.7.504

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연안을 항해하는 소형선박(Tug boat)은 잦은 입·출항과 잦은 선속 변경으로 엔진의 연소성능이 저하될 수 있다. 연소성능의 저하는 연료 소비율 증가 및 유해 배기배출물 증가의 원인이 될 수 있다. 또한 그러한 이유로 엔진정비 주기가 짧아질 수 있어 엔진정비 비용이 증가될 수 있다. 소형 선박용 디젤엔진의 연소성능 및 배기배출물을 개선하기 위하여 제시된 방안으로 엔진을 신조시의 상태로 돌려보내는 초기화 방법으로 배기 과급기 초기화 매칭, 연료분사시기 및 연료분사량을 조정하는 것이며, 이 방법을 이용하여 향후 엔진의 사용부하영역을 고려한 최적화도 가능하다. 본 연구에서는 현재 운항되고 있는 4행정 디젤엔진이 탑재된 소형선박(Tug boat)의 연소상태를 계측하여 진단하였으며, 연소성능개선 및 배기배출물 저감 방안을 제시하였다. 엔진초기화를 통해 엔진성능이 개선된 후에 최고압축압력은 34.9%, 최고폭발압력은 24.7%, 도시평균유효압력은 10.9%, 엔진 출력은 20.0% 증가하였으며, 연료소비율도 4.2% 향상되었다. 또한, 배기가스 온도는 평균 39.2 ℃ 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. 배기배출물의 계측결과, Dust(PM)는 엔진성능 개선 후에 55.8% 감소하였으며 GHG(Green House Gas)로 알려진 이산화탄소는 12.5%, 일산화탄소는 74.4% 감소하였고 질소산화물도 4.4% 감소되는 결과를 얻었다.

#소형선박 #디젤엔진 #연소성능 #연료소비율 #배기배출물 #Small ship #Diesel engine #Combustion performance #Specific fuel consumption #Emission

참고문헌 (9)

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John B. Heywood / 1988 / Internal Combustion Engine Fundamentals / McGraw-Hill, Inc

Willard W. Pulkrabek / 2004 / Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine / Pearson

J. D. Kim / 2011 / A Study on Low Load Operation of Marine Auxiliary Diesel Engine (in Korean)

류영현 / 2015 / 2행정 대형 디젤엔진의 성능향상을 위한 연료첨가제의 실험적 연구 / 한국마린엔지니어링학회지 39(6):620~625

Y. Ryu / 2016 / Performance and emission characteristics of additives-enhanced heavy fuel oil in large two-stroke marine diesel engine / Fuel 182:850~856

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