Abstract
High thermal efficiency and the ability to use various types of fuel are a few of the many advantages of diesel engines. However, a major disadvantage is that their exhaust emissions are more harmful to humans and the environment than that of conventional engine. Consequently, the provisions of the international emissions standards for diesel engine equipped passenger cars, commercial vehicles, and ships have become more stringent. These standards include the EU Euro 6, the IMO MEPC Tier 3, and the US EPA Tier 4. Ryu et al. published a study that applied fuel additives to two-stroke diesel engines. In this study, a four-stroke diesel engine using diesel oil for a generator is utilized as the test subject, and an experiment is performed to verify whether fuel additive can be used to improve performance and exhaust emissions. In addition, this experimental study presents research results for the application of fuel additives in both two-stroke and four-stroke diesel engines. The experimental results were compared and analyzed by placing an oil-soluble calcium-based organometallic compound in diesel oil. The results confirmed that the addition of fuel additive improved the performance (fuel consumption rate, exhaust gas temperature) and exhaust emissions (NOx, CO) of the diesel engine.
디젤엔진은 다른 엔진과 비교했을 때 열효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 대기오염을 유발하는 배기배출물이 발생한다는 단점도 가지고 있다. 따라서 전 세계적으로 디젤엔진을 사용하는 승용차 및 상용차, 선박 등에 대한 국제규정인 EU Euro 6, IMO MEPC Tier 3 및 US EPA Tier 4 등의 대기환경오염법이 더욱 엄격해져가고 있다. 본 연구에서는 경유를 사용하는 발전용 4행정 디젤엔진을 실험 대상으로 하였으며, 유용성 Ca계 유기금속화합물을 경유에 투입하여 실험 결과를 비교, 분석하였다. Ryu et al. 논문에서는 2행정 디젤엔진에 연료첨가제를 적용했던 연구결과를 발표하였다. 본 논문에서는 4행정 디젤엔진에 연료첨가제를 투입하여 엔진의 성능 및 배기배출물 개선에 대해서 실험을 실시하였다. 본 연구를 통해서 2행정과 4행정 디젤엔진 모두에 연료첨가제를 적용하여 그 결과를 고찰해 볼 수 있었으며 유용성 Ca계 유기금속화합물 연료첨가제가 디젤엔진의 성능(연료소비율, 배기온도) 및 배기배출물(질소 산화물, 일산화탄소)을 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
