A Study of the DI Diesel Engine Using Light Diesel-Water Emulsified Fuel with Ultrasonic Apparatus - Effect of Water Content on Engine Performance and Exhaust Gas Characteristics -

초음파장치를 이용한 경유-물 유화연료 사용 디젤엔진에 관한 연구 -함수율이 기관성능 및 배기배출물 특성에 미치는 영향-

The objective of this study is to investigate the effects light diesel-water emulsified fuel on performance and exhaust emissions of the compression ignition engine. The experimental results of light diesel-water emulsified fuel operation with new type ultrasonic emulsification apparatus as compared with light diesel operation are very positive; maximum 28% reduction of SFC (in the case of 30% of water content), maximum 60% reduction of smoke (in the case of 30% of water content), maximum 79% reduction of CO emission (in the case of 30% of water content). However, comparing light diesel-water emulsified fuel and light diesel in the same engine under the same operating conditions, power and torque were lower in the case of emulsified fuel. In view of the results for the above mentioned, the mixing of water into light diesel in the form of emulsification proved to be the best means for reduction of specific fuel consumption and exhaust emissions of C.I. engines.

본 연구에서는 경유-물 유화연료를 디젤엔진에 적용하였을 때의 엔진의 성능 및 배기배출물 특성에 대해 고찰하였다. 그 결과, 초음파장치(40 KHz, 200W)로 제조한 경유-물 유화연료 운전시, 경유운전시에 비해 연료소비율(함수율 30%시 최대 28% 감소)과 매연(함수율 30%시 최대 60% 감소) 및 CO(할수율 30%시 최대 79% 감소)의 현격한 개선효과를 보았다. 이러한 플러스적인 효과는 유화연료의 미세폭발에 의한 것으로, 초음파에너지로 유화연료를 제조함과 동시에 엔진내로 공급하는 것이 디젤기관의 배기배출물과 연료소비율을 동시에 개선시킬 수 있는 가장 유력한 방법일 것으로 판명되었다. 그러나, 유화연료를 사용한 경우 상대적으로 경유의 유입량 자체가 줄어들게 됨으로써 엔진의 출력 및 토크는 오히려 감소하였다.