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DME-LPG혼합연료의액상분사식LPG엔진의성능및배출가스특성연구
K-PETROMAGAZINE 연구동향Ⅰ
3. 결과및고찰
위하여다시펌프제작사에이상요인을의뢰결과고속내구
InitialreactiontimeofFuelPump
TestresultsofPumpflow,currentandefficiency
(DME3mol%)
모드에의한축수부품마모로인한편심량부족때문에발생한
120
15
Drivervoltage
3-1. 혼합연료품질및분석결과
고장현상이라는것이판명되었다.
DME3mol%
8.0
120
96
12
Pumpflow
]
Linepressure
Linepressure[kgf/cm
6.4
Drivervoltage[V]
96
Pumpefficency[%]
Pumpflow[LPH]
Pumpflow[l\h]
Pumpcurrent[A]
에DME혼합비율별표준시료조성및품질분석
72
9
3-3. 엔진성능특성
4.8
72
Pumpflow
Pumpcurrent
결과를나타내었다.액화석유가스안전관리및사업법상품질
48
6
3.2
48
기준 항목에 의거하여 혼합연료를 분석한 결과 DME 혼합
DME의 혼합율에 따른 DME-LPG 혼합연료의 출력 등
Pumpefficency
1.6
24
24
3
비율이증가함에따라밀도및증기압은다소증가하는경향을
엔진성능특성을파악하고자DME혼합비율(DME0,1,3,
0.0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
나타내었으나품질기준에는만족하였다.
5,10mol%)에따른성능시험을실시하였다. 는전부하
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Time[hour]
Elapsedtime[s]
(Full Load) 조건에서 토크에 대한 시험결과를 나타내었으며,
Property of DME-LPG Blends
에는전부하조건에서출력(Power),에는
TestresultsofPumpflow,currentandefficiency
Testresultsoffuelinjectorflow
(DME5mol%)
품질기준
DME혼합비율
종류
연료소모율 (BSFC, Brake Specific Fuel Consumption)에
60
항목
여름용 겨울용
1%
3%
5%
10%
15%
DME5mol%
48
대한시험결과를나타내었다.
8.0
Injectorflow[LPM]
120
C3탄화수소
10↓ 15~35
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
Pumpflow
36
조성
DME의 혼합비율이 증가함에 따라 엔진토크의 경우 전
6.4
96
C4탄화수소
85↑
60↑
98.9
96.9
94.9
89.9
84.9
Pumpefficency[%]
(mol%)
Pumpflow[l\h]
Pumpcurrent[A]
24
Pumpcurrent
회전수(rpm)영역대에서다소증가하는경향을나타내었으며,
DME
-
-
1
3
5
10
15
4.8
72
12
부타디엔
0.5↓
-
-
-
-
-
출력(Power)의경우고부하(5,000~6,000rpm)영역대에서
3.2
48
Pumpefficency
황함량(wt ppm)
40↓
1↓
1↓
1↓
1↓
1↓
20
40
60
80
100
1.6
24
Injectorduty[%]
증기압(40℃,㎫ )
1.27↓
0.28
0.29
0.30
0.33
0.35
0.0
ResultsofenginetorqueaccordingtoDMEcontents
밀도(15℃,㎏ /㎥ )
500~620
585
586
587
590
593
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
시험에서는듀티50%의조건에서실험하였으며,이경우토출
Time[hour]
잔류물질(㎖ )
0.05↓
불검출
DME0
190
유량은 36L/h수준을나타내고있다.
동판부식(40℃, 1h)
1↓
1
1
1
1
1
DME1
180
TestresultsofPumpflow,currentandefficiency
DME3
에DME-LPG혼합연료(DME3,5,mol%)에
(DME10mol%)
DME5
170
Torque(Nm)
DME10
3-2. 연료분사계내구시험결과
대하여 2,000 시간 내구시험 전, 후의 펌프유량 및 전류값
160
DME10mol%
8.0
120
변화를나타내었는데새제품에비해서내구시간이1,000시간
150
Pumpflow
6.4
96
140
Pumpefficency[%]
연료펌프와함께LPi용분사기의내구평가도동시에진행
경과하였을 때에는 토출유량은 거의 변화가 없었으며 소모
Pumpflow[l\h]
Pumpcurrent[A]
4.8
130
72
하기위하여분사기4개가동시에작동되도록인젝터pod를
전류는약17%가감소하였다.
Pumpcurrent
1000 2000 3000 4000 5000 6000
3.2
48
설계하였고,펌프유량,압력,온도등의데이터들은데이터처리
일반적인내구시험기간이2,000시간이지나서2,500시간이
EngineSpeed(RPM)
1.6
24
Pumpefficency
장치를이용하여실시간으로저장되어지며1,000~2,000시간
경과하고 있지만 연료펌프의 유량은 120L/h 수준의 안정된
0.0
Resultsof PoweraccordingtoDMEcontents
동안작동을시키며데이터를수집하였다.
값을 나타내고 있다. DME 3, 5mol% 혼합의 경우는 LPG
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
160
펌프의 특성 중 초기 토출유량성능곡선은 매우 중요한
연료펌프의 내구성능에 전혀 악영향을 미치지 않는 것으로
Time[hour]
DME0
140
DME1
특성으로, 드라이버 전단에 걸리는 전압이 1.4s, 펌프라인
판단이된다.
DME3
120
DME5
100
압력 증가 시점이 3.1s, 토출유량 확보시점은 4.0s 정도로
에는DME의혼합율을높여서DME10mol%가
오작동을일으켰다.
Power(PS)
DME10
80
파악이되었다.
함유된 혼합연료에서 LPG 연료시스템의 내구평가를
고농도의DME연료에의해서발생될수있는오작동의원인
60
에는 입력 듀티에 따른 분사기 토출 유량을
2,000시간수행하였다.시간이경과함에따라서펌프유량및
으로2가지요인을생각할수있는데첫번째는다이어프램을
40
20
파악한 결과를 나타내었다. 5% 이상의 듀티 조건에서는
전류가꾸준히감소하는경향을나타내고있는데1,800시간
구성하는 고무류의 마모 문제일 가능성과 두 번째로 모터
유량이선형적으로증가하였다.펌프유량이최대인조건에서
까지는별다른이상없이펌프의작동이잘되었는데갑자기
내부의오링의마모로인하여모터내부에들어있던윤활유의
1000 2000 3000 4000 5000 6000
EngineSpeed(RPM)
분사기 최대 토출유량은 60L/h 수준으로 나타내었다. 내구
1,800시간정도에서펌핑압력이급격하게감소하면서펌프가
누출로 인하여 발생한 문제일 가능성이다. 이를 판단하기
062
2011 Spring 063

63페이지 본문끝



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