Abstract
A secondary injection system in a diesel engine has benefits: it can be controlled independently without interrupting engine control, it can be adapted to various layouts for exhaust systems, and it pose no reductant dilution problems compared to post injection systems in the combustion chamber or other supplemental reductant injections. In a secondary injection system, the efficiency of the catalyst depends on the method of reducing the supply. The reductant needs to be maintained and optimized with constant pressure, the positions and angles of injector is a very important factor. The concentration and amount of reductant can be changed by adjusting secondary injection conditions. However, secondary injection is highly dependent upon the type of injector, injection pressure, atomization, spray technology, etc. Therefore, it is necessary to establish injection conditions the spray characteristics must be well-understood, such as spray penetration, sauter mean diameter, spray angle, injection quantity, etc. Uniform distribution of the reductant corresponding to the maximum NOx reduction in the DeNOx catalyst system must also assured. With this goal in mind, the spray characteristics and impingement plate types of a secondary injector were analyzed using visualization and digital image processing techniques.
디젤엔진에서는 2차 분사 시스템은 다양한 배기 시스템에 적용이 가능하고, 엔진 제어와 관계없이 독립적으로 제어가 가능하기 때문에 환원제 희석 면에서도 후분사 또는 다른 농후한 환원제 분위기 형성 방법 등에 비해 장점이 많다. 2차 분사 시스템에서는 환원제의 공급 방법에 따라서 촉매의 효율은 달라질 수밖에 없다. 환원제는 일정압력 이상으로 유지 및 최적화가 필요하고, 인젝터의 위치 및 각도의 선정은 매우 중요한 인자이다. 본 논문에서는 2차 분사 조건을 변화시켜 환원제의 농도와 양을 변화시켰다. De-NOx 촉매 시스템에서 최대의 NOx 정화 효율에 적합한 환원제 분사 조건들의 선정이 필요하고, 분무 도달거리, 분무 평균 입경, 분무각, 분사량 등의 분무 특성과 환원제의 균일 분포를 잘 파악하여야 한다. 이와 같은 목적을 위하여 2차 분사에서 충돌판 형상에 의한 분무 및 거동 특성은 가시화 방법과 디지털 화상 처리 기법을 사용하여 분석하였으며, 충돌판 형상의 영향성과 각 형상에 대한 최적 각도 범위를 도출하였다.
