1.7L 커먼레일 직접분사 디젤 엔진을 이용하여 1500rpm 3.9bar BMEP 조건에서 세가지 연소 전략에 따른 배기가스 배출 특성 및 탄화수소 종 분석을 수행하였다. 첫째 전략은 EGR 을 사용하지 않고 연료 분할 분사를 이용하는 방법(split injection), 둘째는 적절한 EGR 적용 및 단일 연료분사 방법(single-1)이며 셋째는 다량의 EGR 및 레일 압력 증대 등을 통한 저온디젤연소(single-2)이다. 본 실험 조건으로부터 split injection 방법과 single-1 방법은 PM-NOx 상반 관계를 보였고, single-2 방법은 PM-NOx 상관관계에서 벗어나 PM 및 NOx 동시 저감이 가능하였다. 탄화수소 종 분석 결과, THC 배출 경향과 동일하게 탄소번호에 관계없이 split injection 이 가장 적은 배출을 보였고, single-1 그리고 single-2 의 순서로 많이 배출하였다. 메탄, 아세틸렌 및 CO 의 THC 에 대한 비율은 공연비가 농후해 짐에 따라서 증가하였고 이는 공연비가 농후에 따른 연소 영역에서 산소 농도 감소로 열해리가 증가하였기 때문이다.
This study investigates the effect of diesel combustion strategies on exhaust emissions and hydrocarbon species emissions for a 1.7 L common rail direct injection diesel engine at 1500 rpm and 3.9 bar BMEP. The first strategy is a method to adopt no EGR with a split injection composed of pilot and main injection (split injection). The second is to adopt a moderate EGR rate with main injection only (single-1). The third is to use a high level of EGR and main injection with rail pressure increase, $i.e.$ low-temperature diesel combustion (single-2). Split injection and single-1 showed a renowned phenomenon of a PM-NOx trade-off, whereas single-2 was observed of a PM-NOx trade-off to reduce PM and NOx simultaneously. HC speciation results show that the split injection produced the least amount of HC species, regardless of the carbon number bin, followed by single-1 and single-2. The ratios of methane, acetylene, and CO to THC increased as a combustion A/F ratio is richer due to reduced oxygen content in the vicinity of the combustion zone, thus enhancing pyrolysis.
