내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

내연기관 엔진

전문가 제언: ○ 내연기관 엔진의 배기가스를 좀 더 깨끗하게 하는 노력이 정부기관과 엔진 제조회사들 간에 지난 수십 년간 지속되어 왔으며, 주로 엔진설계 변경이나 탄화수소계 연료를 개선시키는 방법으로 진행하여 왔다. 근래에는 대체연료로서 메탄, 부탄, 프로판 또는 천연가스 등 기체연료를 사용하도록 권장하여 왔다. 본 발명은 기체연료를 사용하되, 특히 배기가스 내에 NOx(Oxides of Nitrogen) 함유율을 극소화(near-zero)시킬 수 있는 엔진의 개발에 관한다.

○ 이를 위해서는 혼합기를 희석시키는 방법이 있는데, 여기에는 연료에 공기혼합 비율을 올려 희석시키거나, 배기가스 재순환(EGR: Exhaust Gas Recirculation)과 물 주입, 또는 이 세 가지의 혼합 등의 방법이 있다. 연료의 완전연소에 필요한 화학량론적(stoichiometric) 공기량보다 더 많은 양의 공기를 과급(excess air)함으로써 연소과정에서 가스의 열 용량(heat capacity)을 증가시켜 NOx 발생을 줄이는 것이다. 반면에 이 경우, 연료에 따라서는 완전연소가 방해받고 실화(misfire)현상이 생길 위험이 있으며, 실화는 엔진효율을 떨어뜨리고 배기가스 내 비연소 탄화수소 발생비율을 높인다.

○ 추가적 고려사항은 연소실 내 공기연료를 잘 혼합시켜야 한다는 것이다. 이를 위해서는 혼합기의 연소실 진입 시 높은 내부 각 운동량(internal angular momentum)을 주는 것인데, 이로써 혼합기의 와류를 촉진시키고 화염의 확산을 빠르게 한다. 방법으로는 엔진의 흡입 포트(port)와 흡입 밸브의 엔진 실린더에 대한 상대적 형상화를 통해 피스턴이 하강하는 흡입공정에서 혼합기에 회전력을 주거나, 연소실의 형태에 의해 혼합기에 빠른 와류를 만들어 높은 각 운동량을 얻는 것이다.

○ 내연기관의 배기가스 정화를 위해서는 끊임없는 친환경기술 개발이 요구되는바, 특히 NOx의 감소는 그 연구개발의 중심과제라 하겠다.

저자: COLLIER TECHNOLOGIES, INC.
자료유형: 특허정보