KR100654389B1 - Methanol-Reformulated Fuel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대체연료에 관한 것으로서 본 발명에 의한 메탄올 개질연료는 연료 전체의 무게 중 각 구성성분의 무게비율이 각각 메탄올 45±3%, 이소프로필알코올 3±3%, 이소부틸알콜 6±3%, 톨루엔 3±3%, 자일렌 4±3%, C6H3(CH3) 3 (heavy aromatic) 6±3%, 납사(Naphtha) 28±3%, 이소펜탄(isopentane) 5±5% 인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an alternative fuel, wherein the methanol reformed fuel according to the present invention has a weight ratio of 45% to 3% of methanol, 3 ± 3% of isopropyl alcohol, and 6 ± 3% of isobutyl alcohol, respectively. , Toluene 3 ± 3%, xylene 4 ± 3%, C 6 H 3 (CH 3 ) 3 (heavy aromatic) 6 ± 3%, Naphtha 28 ± 3%, isopentane (isopentane) is characterized in that 5 ± 5%.
메탄올, 대체연료, 방향족탄화수소, 납사(Naphtha)Methanol, Alternative Fuels, Aromatic Hydrocarbons, Naphtha
Description
본 발명은 대체연료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메탄올을 이용한 메탄올 개질연료에 관한 것이다.The present invention relates to alternative fuels, and more particularly to a methanol reformed fuel using methanol.
종래의 대체연료에 대한 연구는 환경문제와 에너지 문제를 해결하기 위한 노력으로 요약될 수 있다.Conventional research on alternative fuels can be summarized as an effort to solve environmental and energy problems.
먼저 환경문제는, 화석연료의 사용증가로 인해 지구의 환경이 파괴되어 가고 있는 점, 특히 자동차에서 배출되는 배기가스(CO:일산화탄소, HXCX:탄화수소, NOX :질소산화물 등)로 인해 도심에서의 대기공해가 심각한 수준인 점을 해결해야 하므로 중요한 문제이다. First of all, the environmental problem is caused by the increasing use of fossil fuels, which is causing the global environment to be destroyed, especially due to the emissions from automobiles (CO: carbon monoxide, H X C X : hydrocarbons, NO X : nitrogen oxides, etc.). This is an important issue because the air pollution in Esau must be addressed at a serious level.
상기 자동차 배기가스 중에서 일산화탄소(CO)는 산소가 부족한 상태에서 연료가 연소할 때 불완전연소로 인하여 발생하는 것이며, 일산화 탄소는 혈중의 헤모글로빈과 결합하여 산소결핍증을 일으켜 두통, 현기증을 유발한다. 탄화수소(HXCX)는 연료의 연소시 발생하는 불완전 연소물질로 탄소와 수소로 된 화합물의 총칭이며, 질소화합물과 혼합될 경우 태양광선에 의해 광화학 스모그를 유발한다. Carbon monoxide (CO) in the vehicle exhaust gas is caused by incomplete combustion when fuel is burned in a state of lack of oxygen, carbon monoxide is combined with hemoglobin in the blood, causing oxygen deficiency, causing headache, dizziness. Hydrocarbon (H X C X ) is an incomplete combustion material produced by the combustion of fuels and is a generic term for compounds composed of carbon and hydrogen, and when mixed with nitrogen compounds, photochemical smog is caused by sunlight.
질소산화물(NOX)은 연료의 질소 성분이 연소되어서 생기기도 하지만 대부분은 고온에서 연소할 때 공기 중의 질소가 산화하여 발생한다. 따라서 열적 산화물이라고도 하며 탄화수소와 혼합되어 광화학 스모그를 생성하며 눈, 비, 안개와 화학반응에 의해 산성비를 생성한다. Nitrogen oxides (NO X ) are caused by the combustion of the nitrogen component of the fuel, but most of them are caused by the oxidation of nitrogen in the air when burning at high temperatures. Therefore, it is also called thermal oxide, and mixed with hydrocarbons to produce photochemical smog and acid rain by chemical reaction with snow, rain and fog.
또한 환경문제 이외에도 화석연료의 사용 증가로 금세기 내에 화석연료가 고갈될 것이라는 위기감 때문에 에너지 부족 문제를 해결하기 위하여 대체연료 개발의 필요성이 절실한 실정이다.In addition to the environmental issues, there is an urgent need to develop alternative fuels to solve the energy shortage due to the danger that fossil fuels will be exhausted within this century due to the increased use of fossil fuels.
환경문제에 있어서의 대응 기술로는 가솔린 직접분사방식과 디젤 콤먼레일 직접분사방식의 저배기 자동차, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 연료전지 자동차 등의 개발이 있으며, 에너지 문제에 있어서의 대체연료는 메탄올을 이용하는 알콜연료, 전기하이브리드 연료전지, 압축천연가스, 액화천연가스가 대안으로 제시되고 있다. Responding technologies for environmental issues include low-emission vehicles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, and fuel cell vehicles using direct gasoline direct injection and diesel common rail direct injection. The alternative fuel in the energy problem is methanol. Alcohol fuels, electric hybrid fuel cells, compressed natural gas, and liquefied natural gas using the gas have been proposed as alternatives.
자동차에서 발생하는 유해배출가스를 줄이기 위해 자동차엔진 개발에 많은 연구와 투자가 진행되고 있음에도 불구하고, 기술적인 문제와 가격적인 문제 때문에 현실적인 대안이 되지 못하고 있는 실정이다.Although many researches and investments are being made to develop automobile engines to reduce harmful emissions from automobiles, they are not realistic alternatives due to technical and price issues.
한편으로는 자동차에서 발생되는 유해배출가스를 줄이기 위해 연료의 품질개선 및 유해물질의 첨가를 억제하며, 연료의 품질기준을 강화하는 프로그램이 진행되고 있다. 그러나 이러한 프로그램도 화석연료 고갈에 대비한 완전한 해결방안이 되지 못하고 있다. On the other hand, in order to reduce harmful emissions generated by automobiles, programs for improving fuel quality and suppressing the addition of harmful substances and strengthening fuel quality standards are in progress. However, these programs are not a complete solution for fossil fuel depletion.
또 한편으로는 화석연료의 고갈이라는 에너지 문제를 해결하기 위해 대체연료에 대한 연구가 진행되고 있으며, 그 연구 결과 알코올, 압축천연가스(CNG), 액화천연가스(LNG)가 제시되어 있다. On the other hand, researches on alternative fuels are being conducted to solve the energy problem of depletion of fossil fuels. As a result, alcohol, compressed natural gas (CNG) and liquefied natural gas (LNG) are presented.
압축천연가스와 액화천연가스는 이미 실용화 되었으나, 알코올은 아직 실용화되지 못하고 있으며, 그나마 종래에 제안된 알코올 연료도 기존의 가솔린용 내연기관 자동차에 사용할 경우 엔진 등 구조의 변경 및 전자제어장치의 변경이나 부가장치가 요구되므로 자동차의 가격이 상승하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있다. Compressed natural gas and liquefied natural gas have already been put to practical use, but alcohol has not been put to practical use yet. Since an additional device is required, there is a problem in that the price of the car is increased and economic efficiency is lowered.
또한 연료 탱크 및 연료공급계통에 부식성의 문제 및 연료연결부 패킹류에 열화 팽창으로 인한 문제도 있다. In addition, there are problems due to corrosion of fuel tanks and fuel supply system and deterioration and expansion of fuel connection packings.
또한 종래의 제안된 대체 연료는 시동 및 운전, 가속, 감속시 문제가 발생하기도 하고 오히려 유해가스 배출량이 가솔린을 사용할 때보다 증가하는 경우도 있어서 더욱 문제이다. In addition, the conventional proposed alternative fuel is more problematic when starting, operating, accelerating and decelerating problems may occur, and in some cases, the amount of harmful gas emissions increases when using gasoline.
본 발명의 목적은 기존의 가솔린용 내연기관 자동차에 사용할 수 있는 연료로써 가솔린을 완전히 대체하거나 또는 가솔린과 혼합되어 사용 가능한 메탄올 개질 연료를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a methanol reformed fuel which can be used as a fuel that can be used in a conventional internal combustion engine vehicle for gasoline or completely mixed with gasoline.
본 발명의 다른 목적은 기존의 가솔린용 내연기관의 구조 변경 없이 그대로 사용하면서도, 공해 물질의 배출량이 적고, 품질이 우수한 메탄올 개질 연료를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a methanol reformed fuel with low emissions and excellent quality while being used as it is without changing the structure of the existing internal combustion engine for gasoline.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메탄올 개질 연료는, 연료 전체의 무게 중 각 구성성분의 무게비율이 각각 메탄올 45±3%, 이소프로필알코올 3±3%, 이소부틸알콜 6±3%, 톨루엔(toluene) 3±3%, 자일렌(xylene) 4±3%, C6H3(CH3)3 (heavy aromatic) 6±3%, 납사(Naphtha) 33±3% 이고, 각 구성성분의 무게비율의 합이 100% 가 된다. In the methanol reformed fuel according to the present invention for achieving the above object, the weight ratio of each component in the weight of the fuel is 45 ± 3% methanol, isopropyl alcohol 3 ± 3%, isobutyl alcohol 6 ± 3% , Toluene 3 ± 3%, xylene 4 ± 3%, C 6 H 3 (CH 3 ) 3 (heavy aromatic) 6 ± 3%, Naphtha 33 ± 3%, the sum of the weight ratio of each component is 100%.
또한 본 발명은, 연료 전체의 무게 중 각 구성성분의 무게비율이 각각 메탄올 48±3%, 이소부틸알콜 6±3%, 톨루엔 3±3%, 자일렌 4±3%, C6H3(CH3) 3 (heavy aromatic) 6±3%, 납사(Naphtha) 33±3% 이고, 각 구성성분의 무게비율의 합이 100%가 되는 메탄올 개질연료를 개시한다. In addition, the present invention, the weight ratio of each component in the weight of the total fuel is methanol 48 ± 3%, isobutyl alcohol 6 ± 3%, toluene 3 ± 3%, xylene 4 ± 3%, C 6 H 3 ( CH 3 ) 3 (heavy aromatic) A methanol reformed fuel is disclosed in which 6 ± 3%, Naphtha 33 ± 3%, and the sum of the weight ratios of each component are 100%.
또한 본 발명은, 연료 전체의 무게 중 각 구성성분의 무게비율이 각각 메탄올 54±3%, 톨루엔 3±3%, 자일렌 4±3%, C6H3(CH3)3 (heavy aromatic) 6±3%, 납사(Naphtha) 33±3% 이고, 각 구성성분의 무게비율의 합이 100%가 되는 메탄올 개질연료를 개시한다.In addition, the present invention, the weight ratio of each component of the total weight of the fuel methanol 54 ± 3%, toluene 3 ± 3%, xylene 4 ± 3%, C 6 H 3 (CH 3 ) 3 (heavy aromatic) A methanol reformed fuel is disclosed in which 6 ± 3%, Naphtha 33 ± 3%, and the sum of the weight ratios of each component are 100%.
또한 본 발명은, 연료 전체의 무게 중 각 구성성분의 무게비율이 각각 메탄 올 55±5%, 이소부틸알콜 2±2%, 톨루엔 3±3%, C6H3(CH3)3 (heavy aromatic) 3±3%, 납사(Naphtha) 32±5%, 이소펜탄 5±5% 이고, 각 구성성분의 무게 비율의 합이 100 % 가 되는 메탄올 개질연료를 개시한다.In addition, in the present invention, the weight ratio of each component in the total weight of the fuel is 55 ± 5% methanol, 2 ± 2% isobutyl alcohol, 3 ± 3% toluene, C 6 H 3 (CH 3 ) 3 (heavy aromatic) A methanol reformed fuel is disclosed in which 3 ± 3%, Naphtha 32 ± 5%, isopentane 5 ± 5%, and the sum of the weight ratios of the components are 100%.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명하면서, 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to specific embodiments of the present invention.
먼저 본 발명에 따른 메탄올 개질 연료를 이루는 각 구성성분을 상세하게 설명한다. First, each component constituting the methanol reformed fuel according to the present invention will be described in detail.
상기 메탄올 개질연료의 구성성분 중 메탄올은 CH3OH를 말하며 본 발명에 따른 연료의 주 원료이다. 또한 이소 프로필 알코올은 C3H7OH를 말하며, 이소부틸 알코올은 C4H9OH를 말하며, 연료의 연소를 부드럽게 하여 소음 및 진동을 감소시킨다. 이때 이소 프로필 알코올은 매우 고가의 제품이므로 본 발명에 따른 메탄올 개질연료에 있어서, 그 구성성분에서 제외될 수도 있다. Among the components of the methanol reformed fuel, methanol refers to CH 3 OH and is the main raw material of the fuel according to the present invention. In addition, isopropyl alcohol refers to C 3 H 7 OH, isobutyl alcohol refers to C 4 H 9 OH, softens the combustion of the fuel to reduce noise and vibration. Since isopropyl alcohol is a very expensive product, in the methanol reformed fuel according to the present invention, it may be excluded from its components.
상기 방향족 탄화수소 중 톨루엔은 C6H5CH3를, 자일렌은 C6H 4(CH3)2를, heavy aromatic은 C6H3(CH3)3를 말한다. 방향족 탄화수소는 탄화수소 농도가 높기 때문에 단위 체적당 발열량이 높고, 저장성이 좋으며 옥탄가가 높아 자동차 연료에 있어서 안티노킹의 조성에 중요한 수단으로 사용된다. 특히 heavy aromatic은 메탄올의 단 점인 저연비성을 개선하기 위하여 첨가된다. 그러나 연소시 그을음이 발생하며, 용해성이 높아서 가스켓 등을 녹이거나 부풀리는 부작용이 있기 때문에 현재 연료중에서 체적비율로 35% 이내로 규제되고 있다. 또한 방향족 탄화수소 중 자일렌은 고가인 점과 연소시 그을음이 발생하는 점 때문에 연료의 가격 경쟁력 및 배출가스의 저감을 위하여 구성성분에서 제외될 수도 있다. Among the aromatic hydrocarbons, toluene refers to C 6 H 5 CH 3 , xylene refers to C 6 H 4 (CH 3 ) 2 , and heavy aromatic refers to C 6 H 3 (CH 3 ) 3 . Because of the high hydrocarbon concentration, aromatic hydrocarbons have a high calorific value per unit volume, good storage properties, and high octane number, and thus are used as an important means for the composition of anti-knock in automobile fuel. In particular, heavy aromatics are added to improve the low fuel efficiency of methanol. However, soot occurs during combustion, and because of its high solubility, it has a side effect of melting or inflating the gasket, etc., and is currently regulated within 35% by volume in fuel. In addition, xylene in the aromatic hydrocarbons may be excluded from the constituents for the price competitiveness of the fuel and the reduction of emissions due to the high price and the soot generated during combustion.
상기 납사는 나프텐, 올레핀, 파라핀으로 구성되어 있다. 납사의 성분 중 올레핀(Olefin)은 불포화 탄화수소로 CnH2n이며, 연료의 옥탄가를 향상시키는 성분이다. 그러나 올레핀은 열적으로 불안정하며 대기 중에서 증발하여 오존을 형성하는 단점이 있다. 또한 엔진 흡기 시스템에 검(gum)을 형성하며 연소시 배기 배출물 특성을 악화시키는 단점을 가지고 있다. The naphtha is composed of naphthenes, olefins, paraffins. Of the components of naphtha, olefin (Olefin) is an unsaturated hydrocarbon, C n H 2n , and a component for improving the octane number of the fuel. However, olefins are thermally unstable and have the disadvantage of evaporating to form ozone. It also has the disadvantage of forming gum in the engine intake system and degrading the exhaust emission characteristics during combustion.
따라서 올레핀은 현재 연료에서 체적비율로 23%이내로 규제되고 있으며, 점차 10%이하로 제한될 것이다. As a result, olefins are currently regulated to less than 23% by volume in fuel and will gradually be limited to less than 10%.
또한 상기 납사의 성분 중 파라핀(Paraffin)은 포화 탄화수소로서 CnH2n+2 이다. 파라핀은 중유 유분에 함유되어 있으며 냉각되어 석출된 것에 압력을 가하여 여과해서 얻는다. In addition, paraffin (Paraffin) of the components of the naphtha is C n H 2n + 2 as a saturated hydrocarbon. Paraffin is contained in the heavy oil fraction and is obtained by filtration under pressure on the cooled precipitate.
또한 상기 납사의 성분 중 나프텐(Naphthene)은 single bond를 가진 ring 구조의 화합물로서 CnH2n 도 포함되어 있다.In addition, naphthene among the components of the naphtha includes C n H 2n as a compound having a ring structure having a single bond.
그리고 이소펜탄(Iso-Pentane)은 구조식이 (CH3)2CHCH2CH3이며, 증기압이 높고, 앤티노크성도 높아서 겨울철 저온시동성을 개선하기 위하여 첨가된다. And isopentane (Iso-Pentane) is a structural formula (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 3 is added to improve the cold startability in winter because of high vapor pressure, high anti-knock properties.
본 발명에 의한 대체연료인 메탄올 개질연료는 다음의 방법에 의하여 제조된다.The methanol reformed fuel, which is an alternative fuel according to the present invention, is produced by the following method.
먼저 각각의 연료탱크에 각 원료를 펌프 및 제어벨브(Solonode)를 이용하여 원료의 구성비율 대로 원료 투입량을 제어하고, 각 원료는 Line Mixer를 통하여 제조탱크로 이송된다. 제조탱크에서는 교반기(Agitator)에 의한 교반과 펌프에 의한 순환(circulation)으로 혼합도를 높이며 촉매 및 숙성과정을 거친다. 이렇게 해서 원료가 완전히 혼합되면 본 발명에 의한 대체연료인 메탄올 개질연료가 완성된다. First, each raw material in each fuel tank is controlled by using a pump and a control valve (Solonode) according to the composition ratio of the raw material, each raw material is transferred to the manufacturing tank through the line mixer. In the manufacturing tank, the mixing degree is increased by the stirring by an agitator and the circulation by a pump, and the catalyst and the ripening process are performed. In this way, when the raw materials are completely mixed, the methanol reformed fuel which is an alternative fuel according to the present invention is completed.
따라서 종래에 연구된 알콜연료는 가솔린에 알콜을 첨가하는 브렌딩 방식인 반면, 본 발명의 대체연료는 종래의 알콜연료와 달리 알콜(메탄올, 이소프로필 알콜, 이소부틸 알콜의 3종류)의 중량을 55% 내외로 하여 메탄올을 중심으로 하고, 알콜이 가지고 있는 단점을 극복하기 위하여 가솔린에 함유된 납사성분 및 방향족 성분을 첨가하여 완성되는 개질연료이다. Therefore, the conventionally studied alcohol fuel is a blending method of adding alcohol to gasoline, while the alternative fuel of the present invention, unlike the conventional alcohol fuel, the weight of the alcohol (methanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol) It is a reformed fuel that is completed by adding naphtha component and aromatic component contained in gasoline to overcome the disadvantages of alcohol, with methanol being around 55%.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 실험한 결과를 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the results of experiments with respect to embodiments of the present invention.
하기 실험에서 본 발명에 의한 대체연료로 사용된 것은 연료 전체의 무게 중 각 구성성분의 무게비율이 각각 메탄올 51.7 %, 이소프로필알콜 1.2 %, 이소부틸알콜 2.1 %, 톨루엔 3.6 %, 자일렌 4.3 %, C6H3(CH3)3 (heavy aromatic) 2.2 %, 납사(Naphtha) 34.9 % 인 메탄올 개질연료이다.In the following experiment, it was used as an alternative fuel according to the present invention, the weight ratio of each component in the weight of the fuel was 51.7% methanol, isopropyl alcohol 1.2%, isobutyl alcohol 2.1%, toluene 3.6%, xylene 4.3% , C 6 H 3 (CH 3 ) 3 (heavy aromatic) Methanol reformed fuel with 2.2% Naphtha and 34.9% Naphtha.
하기 시험은 본 발명의 대체연료가 기존의 SI엔진(Spark Ignition Engine)에 사용할 경우 나타나는 운전특성을 파악하기 위한 것이다. 따라서 동일한 엔진(engine dynamo)으로 가솔린 연료사용의 경우와 본 발명의 대체연료사용의 경우 나타나는 특성들을 비교 고찰한 것이다. The following test is to determine the operating characteristics appearing when the alternative fuel of the present invention is used in the existing spark engine (SI) engine. Therefore, the characteristics of the case of using gasoline fuel and the alternative fuel of the present invention using the same engine (engine dynamo) are compared and considered.
실험결과에 있어서 시험 성적은 국립부산대학교 기계기술연구소에서 실시한 시험 데이터이다. In the test results, the test results are test data conducted by the National Institute of Mechanical Technology, Pusan National University.
시험내용은 과도운전특성의 시동, 가속, 감속 및 압력특성과 배기배출물 특성을 분석하고 정상상태에서의 토오크, 제동에너지소비, 열효율, 소음특성, 진동 특성에 대한 것이다. 하기 시험결과에 대한 그래프에서 본 발명의 메탄올-개질연료에 대한 수치나 그림은 MRF(Methanol-Reformulated Fuel)로 나타낸다. The test contents analyze the starting, accelerating, decelerating and pressure characteristics of the transient operation characteristics and the exhaust emission characteristics, and the torque, braking energy consumption, thermal efficiency, noise characteristics and vibration characteristics at steady state. In the graph for the following test results, the figures or figures for the methanol-reformed fuel of the present invention are represented by MRF (Methanol-Reformulated Fuel).
하기 시험 중 실차 주행시험에 사용된 자동차는 현대자동차의 Atoz(800cc), Verna(1500cc), Trajet(2700cc), Sonata(2000cc), Grandeur(3000cc), Equus(3500cc)와 대우자동차의 Tico(800cc), Prince(1800)과 미국의 Cadillac(4000cc), Chrysler(4500cc)와 독일의 BMW(4000cc) 이다.The vehicles used in the actual vehicle driving test were Hyundai Atoz (800cc), Verna (1500cc), Trajet (2700cc), Sonata (2000cc), Grandeur (3000cc), Equus (3500cc) and Daewoo Motor's Tico (800cc). ), Prince (1800), American Cadillac (4000cc), Chrysler (4500cc) and German BMW (4000cc).
또한 국립 부산대학교 기계기술연구소의 시험 자동차는 대우 레간자(1800cc)이며, 국립환경연구원 자동차공해연구소의 배기가스 측정시험에 사용된 자동차는 현대 소나타 Ⅲ와 EF 소나타 2.0이다. In addition, Daewoo Leganza (1800cc) is the test vehicle of the National Institute of Mechanical Technology, Pusan National University, and Hyundai Sonata III and EF Sonata 2.0 are used for the exhaust gas measurement test of the National Institute of Environmental Research.
< 그래프1 > 시동시험 : 엔진회전수 및 연료분사기간<Graph 1> Start-up test: engine speed and fuel injection period
그래프 1 은 시동특성을 관찰하기 위한 과도운전 특성의 시험을 나타낸 것이다. 그래프 1 에서는 시동시 엔진회전수에 있어서 초기 약 3초 간은 본 발명에 의한 대체연료가 높은 엔진 회전수를 나타내고 있으나, 연료분사기간에 있어서는 본 발명에 의한 연료의 연료분사기간이 오히려 짧음을 알 수 있다.Graph 1 shows a test of the transient behavior to observe the starting characteristics. In Graph 1, although the initial fuel speed is about three seconds, the alternative fuel according to the present invention shows a high engine speed, but the fuel injection period of the fuel according to the present invention is shorter in the fuel injection period. Can be.
이것은 산소함량이 많은 본 발명의 연료가 가솔린보다 연소가 매우 활발히 이루어지고 있음을 나타낸다. 따라서 시동시 배기배출물 특성이 좋을 것을 예측할 수 있으며 시동초기의 높은 엔진회전수의 영향이 나타난 것이다. This indicates that the fuel of the present invention having a high oxygen content burns more actively than gasoline. Therefore, it can be predicted that the characteristics of the exhaust emission at the start are good and the influence of the high engine speed at the start is shown.
< 그래프2 > 시동시험 : 시동후 20 사이클 기간의 압력특성<Graph 2> Startup test: Pressure characteristics for 20 cycles after startup
그래프 2 는 시동 후 20 싸이클 동안의 압력 특성을 나타내는 것이다. 그래프 2 에서 두 그래프는 모두 유사한 압력파형을 나타내고 있다. 그러나 본 발명의 연료가 첫번째 파형에서 가솔린보다 5 bar정도 압력이 높고, 전반적으로 가솔린보다 압력이 높음을 알 수 있다. Graph 2 shows the pressure characteristics for 20 cycles after starting. In Graph 2, both graphs show similar pressure waveforms. However, it can be seen that the fuel of the present invention is about 5 bar higher than gasoline in the first waveform, and the pressure is higher than gasoline as a whole.
< 그래프3 > 시동특성 : 시동후 1st 와 100th 사이클에서 연료의 압력특성<Graph 3> Starting characteristics: Pressure characteristics of fuel in 1st and 100th cycles after starting
그래프 3 은 연소특성을 알아보기 위해 시동후 첫 번째 싸이클의 압력파형과 엔진이 안정화된 백번째 싸이클의 압력파형을 비교한 것이다.Graph 3 compares the pressure waveform of the first cycle after starting with the pressure waveform of the hundredth cycle where the engine is stabilized to determine combustion characteristics.
첫번째 파형의 경우 두가지 연료가 비슷한 연소 특성을 보여주고 있으나, 백번째 파형의 경우 초기 연소구간에서와 유사한 특성을 나타내다가 후기 연소 구간에서는 본 발명에 의한 연료가 가솔린보다 높은 압력에서 연소가 이루어 지고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 이는 본 발명에 의한 연료가 가솔린보다 옥탄가와 연소성 이 우수함을 나타내는 것이다. In the first waveform, the two fuels show similar combustion characteristics, but in the first waveform, the fuel is burned at a higher pressure than gasoline in the late combustion section. It can be seen that. Therefore, this indicates that the fuel according to the present invention is superior in octane number and combustibility than gasoline.
또한 이는 본 발명의 연료가 제동에너지 소비, 열효율 및 출력토오크와 연소시 발생하는 미연소 배기배출물이 가솔린보다 적을 것이 예상된다.It is also expected that the fuel of the present invention will have less braking energy consumption, thermal efficiency, output torque and unburned exhaust emissions from combustion than gasoline.
< 그래프4 > 시동시험 : 공기과잉율과 산소센서 신호 특성<Graph 4> Start-up test: excess air ratio and oxygen sensor signal characteristics
그래프 4 는 시동후 광역산소센서로부터 얻어진 공기 과잉율을 나타낸 것이다. 상기 그래프 4 에 의하면 산소센서에 의해 본 발명의 연료는 20초에서 변화가 발생하여 40초 에서 본격적인 피드벡 제어가 이루어지나, 가솔린은 30초에서 변화가 발생하여 60초에서 본격적인 피드백 제어가 이루어져 공기과잉율의 안정화가 이루어 진다. Graph 4 shows the excess air ratio obtained from the wide-range oxygen sensor after starting. According to the graph 4, the fuel of the present invention is changed by 20 seconds by the oxygen sensor and the full feed back control is performed in 40 seconds, but the gasoline is changed in 30 seconds and the full-scale feedback control is made in 60 seconds. The excess rate is stabilized.
이것은 본 발명의 연료가 시동특성에서 보여준 초기 높은 엔진회전수의 결과이며 20초 더 빠른 안정화로 인하여 시동시 배기 배출물이 적을 것을 예측할 수 있다. 이는 본 발명에 의한 대체연료가 가솔린보다 우수함을 보여준다.This is a result of the initial high engine speed that the fuel of the present invention has shown in the starting characteristics and can be expected to have less exhaust emissions at start-up due to faster stabilization of 20 seconds. This shows that the alternative fuel according to the present invention is superior to gasoline.
광역산소센서에 의한 기전력의 변화는 광역산소센서의 응답온도가 250℃ 부근에서 이루어지기 때문에 초기에는 변화가 없으며, 배기배출물의 온동상승으로 가솔린은 30초에서 기전력의 변화가 발생하여 60초에서 본격적인 피드백제어가 이루어진다. 그러나 본 발명의 연료는 20초에서 기전력의 변화가 발생하여 40초에서 피드백제어가 이루어져 공기과잉율과 광역산소센서의 기전력변화가 동일함을 나타낸고 있다. The change in electromotive force by the wide-area oxygen sensor does not change initially because the response temperature of the wide-range oxygen sensor is around 250 ℃, and the change in electromotive force of gasoline occurs in 30 seconds due to the warm rise of exhaust emissions. Feedback control is made. However, in the fuel of the present invention, a change in electromotive force occurs at 20 seconds, and feedback control is performed at 40 seconds, indicating that the air excess rate and the electromotive force change of the wide-range oxygen sensor are the same.
< 그래프5 > 시동특성 : 시동시 배기 배출물<Graph 5> Starting Characteristics: Exhaust Emissions at Startup
그래프 5 는 시동 후 120초간 배기 배출물 특성을 나타낸 것이다. 상기 그래프 5 에 의하면 본 발명의 연료가 가솔린에 비해 배기 배출물이 매우 적게 발생됨 을 알 수 있다. 배기가스 중 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)는 연료의 불완전 연소로 인하여 발생하며 질소산화물(NOX)는 열적산화물로 반응이 늦게 나타난다. Graph 5 shows the exhaust emission characteristics for 120 seconds after startup. According to the graph 5, it can be seen that the fuel of the present invention generates very little exhaust emissions compared to gasoline. Carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in the exhaust gas are generated due to incomplete combustion of fuel, and nitrogen oxides (NO X ) are late thermal reactions.
따라서 본 발명의 연료가 가솔린보다 CO, HC가 적게 발생하는 것은 시동시 높은 엔진회전수와 백번째 압력파형에서의 높은 압력의 후기연소와 공기과잉율에서 20초 빠른 피드백 제어가 이루어진 결과이다. 질소산화물(NOX)이 변한 것은 피드백 제어가 이루어짐에 따라 공기과잉률이 변화하기 때문이다.Therefore, the generation of less CO and HC in the fuel of the present invention than the gasoline is the result of 20 seconds fast feedback control at high engine speed and high pressure post combustion and excess air rate at the hundredth pressure waveform. The reason why the nitrogen oxide (NO X ) is changed is that the excess air ratio changes as the feedback control is performed.
< 그래프6 > 시동특성 : 가솔린을 기준으로 한 배기 배출물의 비율<Graph 6> Starting Characteristics: Ratio of Exhaust Emissions Based on Gasoline
그래프 6 은 시동 후 120초 까지의 배기 배출물의 양을 가솔린을 기준으로 상대적으로 비교하여 본 것이다. Graph 6 compares the amount of exhaust emissions up to 120 seconds after starting up relative to gasoline.
상기 그래프 6 을 통해 시동시 발생되는 배기 배출물의 양이 본 발명의 연료가 가솔린보다 현저하게 적음을 알 수 있다.Graph 6 shows that the amount of exhaust emissions generated at start-up is significantly less than that of gasoline.
즉, 탄화수소(HC)의 경우에는 본 발명의 연료가 가솔린에 비해 51.2% 적게 발생되며, 일산화탄소(CO)의 경우에는 본 발명의 대체연료가 가솔린에 비해 72.9% 적게 발생되며, 질소산화물(NOX)는 58.9% 적게 발생되는 것이다. 따라서 본 발명의 연료가 환경적인 측면에서도 가솔린보다 매우 청정연료임을 알 수 있다.That is, if the hydrocarbon (HC) there is generated less 51.2% relative to the fuel is a gasoline of the present invention, in the case of carbon monoxide (CO) there is generated less 72.9% compared to the alternative fuel of the present invention are gasoline, nitrogen oxides (NO X ), 58.9% less. Therefore, it can be seen that the fuel of the present invention is very clean fuel than gasoline in terms of environment.
< 그래프7 > 가속시험 : 가속시험 모드<Graph 7> Acceleration test: Acceleration test mode
그래프 7 은 가속 특성에 있어서 각종 가속모드를 그림으로 나타낸 것이다. 그래프 7 에서 (a)는 선형가속(Linear acceleration), (b)는 점차가속(Delay acceleration), (c)는 지연가속(Intensity acceleration), (d)는 소멸가속(Decay acceleration) 을 나타낸 것으로 연료의 연소특성이 반영되는 3초의 완만가속을 가 속모드로 하여 엔진회전수의 응답성을 시험한다. Graph 7 shows various acceleration modes in terms of acceleration characteristics. In graph 7, (a) is linear acceleration, (b) is delay acceleration, (c) is intensity acceleration, and (d) is decay acceleration. The responsiveness of the engine speed is tested by setting the acceleration mode to 3 seconds of slow acceleration, which reflects the combustion characteristics.
< 그래프 8 > 가속시험 : 엔진회전수 (3 초 조건에서 각 모드에 대한 엔진회전수)<Graph 8> Acceleration test: Engine speed (engine speed for each mode under 3 seconds condition)
그래프 8 은 상기 각 가속모드에 있어서 엔진 회전수의 응답성을 나타낸 것으로 엔진회전수를 1500rpm 에서 3000rpm으로 가속하는 가속시험이다.Graph 8 shows the responsiveness of the engine speed in each of the above acceleration modes and is an acceleration test for accelerating the engine speed from 1500 rpm to 3000 rpm.
그래프 8에서 본 발명의 연료와 가솔린이 비슷한 엔진응답성을 나타내는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 연료가 가솔린을 대체하는 연료로서 가속성에 아 무런 문제가 없음을 알 수 있다.It can be seen from Graph 8 that the fuel and gasoline of the present invention show similar engine response. Therefore, it can be seen that there is no problem in acceleration as the fuel of the present invention replaces gasoline.
< 그래프 9 > 가속시험 : 공기과잉율(선형가속 0.5 and 3.0 초 조건)<Graph 9> Acceleration Test: Excess Air Rate (Linear Acceleration 0.5 and 3.0 sec.)
그래프 9 는 선형가속모드에서 급가속 0.5 초와 완만 가속 3초에서 나타나는 공기과잉률의 변화를 측정한 것이다. Graph 9 measures the change in the excess air ratio at 0.5 sec of rapid acceleration and 3 sec of gentle acceleration in linear acceleration mode.
그래프 9 에 의하면 가속의 경우 순간적인 연료의 증가로 인해 연료가 농후한 상태에서의 연소가 이루어지며, 산소센서에 의한 피드백 제어로 공기의 양을 조절하여 안정화를 이룬다. 0.5초, 3초 모두에서 본 발명의 연료가 가솔린보다 공기과잉율의 변화가 적고 안정화가 빨리 이루어지기 때문에 가솔린보다 배기배출물이 적게 발생할 것이 예측된다.According to the graph 9, in the case of acceleration, the fuel is burned in a rich state due to the instantaneous increase of fuel, and it is stabilized by controlling the amount of air by feedback control by an oxygen sensor. In both 0.5 seconds and 3 seconds, the fuel of the present invention is expected to produce less exhaust emissions than gasoline because the change of the excess air rate is less than that of gasoline and stabilization is performed faster.
< 그래프 10 > 가속시험 : 배기 배출물(선형가속 0.5 and 3.0 초 조건)<Graph 10> Accelerated Test: Exhaust Emissions (Linear Acceleration 0.5 and 3.0 sec.)
그래프 10 은 급가속인 0.5초와 완만 가속인 3초 시간에서의 선형 가속 모드의 배기배출물 특성을 나타낸 것이다.Graph 10 shows the emission characteristics of the linear acceleration mode at the time of 0.5 seconds of rapid acceleration and 3 seconds of moderate acceleration.
그래프상에서 모양은 비슷하므로 양자 모두 배기배출물 특성은 비슷하다고 볼 수 있으나, 본 발명의 대체연료가 가솔린보다 낮은 곳에 위치하여 있으므로 배기 배출물의 양이 적게 발생함을 알 수 있다.Since the shape of the graph is similar, both characteristics of the exhaust emission are similar, but since the alternative fuel of the present invention is located at a lower position than gasoline, it can be seen that the amount of exhaust emission is low.
탄화수소(HC)는 빠른 응답성을 가지기 때문에 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOX)보다 변화시점이 빠르게 나타나며 질소산화물(NOX)은 고온의 조건에서 반응하는데 체류시간이 존재하기 때문에 늦게 나타난다. Since hydrocarbon (HC) has a fast response, the point of change is faster than that of carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO X ), and nitrogen oxides (NO X ) appear late because of the residence time in the reaction at high temperature.
그래프 10 에서 일산화탄소(CO)의 경우 본 발명의 연료는 가속에 따른 변화가 거의 없는 것으로 나타난다. 따라서 본 발명의 연료가 자동차의 속도변화가 심한 도심내에서 우수한 배기배출물 특성을 나타내는 도심형 청정연료임을 알 수 있다.In the case of the carbon monoxide (CO) in the graph 10 it is shown that the fuel of the present invention shows little change with acceleration. Therefore, it can be seen that the fuel of the present invention is an urban type clean fuel exhibiting excellent exhaust emission characteristics in the city where the speed change of the vehicle is severe.
< 그래프 11 > 가속, 감속시험 : Change of throttle position<Graph 11> Acceleration, deceleration test: Change of throttle position
그래프 11 은 과도 운전특성에서 가속 및 감속특성을 알아보기 위해 급가속 0.5 초와 완만가속 3초 기간에 엔진회전수를 1500rpm 에서 3000rpm 으로 가속하는 과정, 엔진의 안정 및 배기 배출물 특성을 관찰하기 위하여 45초간 3000rpm 을 유지하는 과정 및 3000 rpm 에서 1500rpm 으로 감속하는 과정의 스로틀 밸브의 위치를 나타내는 것이다. 그래프 11 에서 급가속 0.5초, 완만가속 3초 모두에서 본 발명의 연료는 가솔린보다 스로틀밸브가 적게 열린 상태에서도(연료의 분사량이 적은 상태에서도) 가솔린과 같은 엔진회전수를 유지하는 것은 그래프3의 후기 연소에서의 높은 압력에서의 연소 결과이다. 따라서 배기배출물 및 출력토오크, 제동에너지 소비, 열효율이 좋음을 알 수 있다. Graph 11 shows the process of accelerating the engine speed from 1500rpm to 3000rpm in the period of rapid acceleration 0.5 seconds and slow acceleration 3 seconds to investigate the acceleration and deceleration characteristics in the transient operation characteristics. It shows the position of the throttle valve in the process of maintaining 3000 rpm for a second and decelerating from 3000 rpm to 1500 rpm. In graph 11, the fuel of the present invention maintains the same engine speed as gasoline even when the fuel of the present invention is open at a lower throttle valve than at gasoline (with a small injection amount of fuel) at both the rapid acceleration 0.5 seconds and the slow acceleration 3 seconds. Combustion results at higher pressures in later combustion. Therefore, exhaust emissions, output torque, braking energy consumption, and thermal efficiency are found to be good.
< 그래프 12 > 가속, 감속시험 : Engine speed<Graph 12> Acceleration, deceleration test: Engine speed
그래프 12 는 가속, 감속시에 엔진회전수의 응답성을 나타낸 그림이다. 상기 그래프 12 에서 급가속 0.5초, 완만가속 3초의 엔진 회전수의 응답성에 있어서 가솔린과 본 발명의 연료가 동일한 변화를 보이고 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 연료가 대체연료로서 엔진 응답성에도 아무런 문제가 없음을 알 수 있다.Graph 12 shows the responsiveness of engine speed during acceleration and deceleration. It can be seen from the graph 12 that the gasoline and the fuel of the present invention show the same change in the responsiveness of the engine speed of rapid acceleration of 0.5 seconds and slow acceleration of 3 seconds. Therefore, it can be seen that the fuel according to the present invention has no problem in engine response as an alternative fuel.
< 그래프 13 > 가속, 감속시 배기배출물 특성 : Exhaust emission<Graph 13> Exhaust Emission Characteristics at Acceleration and Deceleration: Exhaust emission
그래프 13 은 가속 및 감속시 0.5초, 3초 운전 조건에서 발생하는 배기 배출가스를 나타낸 것이다. Graph 13 shows the exhaust emissions from the 0.5 and 3 second operating conditions during acceleration and deceleration.
상기 그래프 13 을 보면 발생하는 배기 배출물의 경향은 가솔린과 본 발명에 의한 연료가 비슷하다. 그러나 본 발명의 대체연료가 파형이 낮은 곳에 위치하고 있다. 따라서 본 발명의 연료의 배기 배출물이 가솔린보다 적게 발생됨을 알 수 있다.Referring to the graph 13, the tendency of the exhaust emissions to be generated is similar to gasoline and the fuel according to the present invention. However, the alternative fuel of the present invention is located at a low waveform. Thus, it can be seen that the exhaust emissions of the fuel of the present invention are generated less than gasoline.
< 그래프 14 > 소음시험 : Noise Characteristics for engine speed<Graph 14> Noise test: Noise Characteristics for engine speed
그래프 14 는 정상상태에서의 소음에 관한 시험 테이터를 나타낸 것이다.Graph 14 shows test data for noise at steady state.
소음은 엔진회전수와 연소소음에 비례하는 것으로 상기 그래프 14는 엔진 배기측에서 1 m 떨어진 곳에 소음측정기를 설치하여 엔진 회전에 따른 소음을 측정한 것이다. 상기 그래프 14에 의하면, 본 발명에 의한 대체연료가 가솔린에 비해 무부하 850rpm에서는 2.2dB 정도, 부분부하인 1500과 2500rpm에서는 1.2dB 정도 소음이 적게 발생하는 것을 알 수 있다.The noise is proportional to the engine speed and the combustion noise. The graph 14 shows the noise according to the engine rotation by installing a noise meter 1 m away from the engine exhaust side. According to the graph 14, it can be seen that the alternative fuel according to the present invention generates less noise by about 2.2 dB at no-load 850 rpm and about 1.2 dB at partial load 1500 and 2500 rpm compared to gasoline.
< 그래프 15 > 진동특성 : Vibration Characteristics for engine speed<Graph 15> Vibration Characteristics for engine speed
그래프 15 는 진동에 관한 시험데이터를 나타낸 것이다.Graph 15 shows test data on vibration.
상기 그래프 15 는 엔진에서 발생하는 진동을 측정하기 위해 엔진 실린더 블록 상단에 진동센서를 설치하여, 엔진회전수에 따른 진동에 의해 발생하는 전위차를 측정한 것이다. In the graph 15, a vibration sensor is installed on the top of the engine cylinder block in order to measure vibration generated in the engine, and the potential difference generated by the vibration according to the engine speed is measured.
상기 그래프 15에서는 본 발명의 연료가 가솔린에 비해 진동이 적게 발생하는 것을 알 수 있다. 또한 소음, 진동특성에서 본 발명의 연료가 가솔린보다 연소가 균일하게 이루어짐을 알 수 있다.Graph 15 shows that the fuel of the present invention generates less vibration than gasoline. In addition, it can be seen that the combustion of the fuel of the present invention is more uniform than gasoline in noise and vibration characteristics.
< 그래프 16 > 토오크<Graph 16> Torque
그래프 16 은 엔진회전수에 대하여 토오크를 측정하여 나타낸 것이다.Graph 16 shows the torque measured against the engine speed.
상기 그래프 16 은 연료에 대한 엔진의 출력특성을 확인하기 위한 것으로서 엔진의 출력 특성을 알아보기 위한 토오크를 측정한 것이다.The graph 16 is to check the output characteristics of the engine with respect to the fuel and measures the torque for checking the output characteristics of the engine.
측정결과 모든 회전수에서 본 발명에 의한 연료의 출력특성이 가솔린에 비해 우수함을 알 수 있다.As a result of the measurement, it can be seen that the output characteristics of the fuel according to the present invention are superior to gasoline at all rotation speeds.
< 그래프 17 > 제동에너지 소비와 열효율 : Brake specific Energy Consumption & Themal Efficiency<Graph 17> Braking Energy Consumption and Thermal Efficiency: Brake specific Energy Consumption & Themal Efficiency
그래프 17 은 제동에너지 소비와 열효율을 나타낸 것이다.Graph 17 shows braking energy consumption and thermal efficiency.
제동에너지 소비란 연료의 경제성을 고려하여 1KW/H의 일을 얻기 위해 소비되는 에너지를 말한다. Braking energy consumption refers to the energy consumed to achieve 1KW / H of work, taking into account the economics of the fuel.
상기 그래프 17 에서 본 발명에 의한 연료는 제동 에너지 소비가 가솔린에 비해 낮게 나타나고 있는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 의한 연료가 적은 에너지로도 가솔린과 같은 양의 일을 할 수 있다는 것을 의미한다.In Graph 17, the fuel according to the present invention shows that the braking energy consumption is lower than that of gasoline. This means that the fuel according to the invention can do the same amount of work as gasoline with less energy.
제동에너지 소비와 열효율은 반비례의 관계로 본 발명에 의한 연료가 가솔린 보다 열효율이 좋음을 알 수 있다.Since braking energy consumption and thermal efficiency are inversely related, it can be seen that fuel according to the present invention has better thermal efficiency than gasoline.
< 그래프 18 > 사이클 변동율 : Coefficient of Variation of Indicate Mean Effective Pressure<Graph 18> Cycle variation: Coefficient of Variation of Indicate Mean Effective Pressure
그래프 18 은 사이클 변동을 나타낸 그림이다.Graph 18 shows the cycle variation.
싸이클 변동은 연소의 불균일성을 판단하는 계수로서 연소실로 유입되는 연료와 공기가 균일하게 혼합되어 이상적인 연소를 하는 경우는 사이클 변동이 없을 것이나, 실제의 연소에서는 공급되는 연료의 기화열 변동이 있으면 공연비(공기 : 연료의 비율) 변동을 일으켜 연소의 불균일이 발생하며 연소의 불균일에 의한 압력의 변화계수를 사이클 변동율이라 한다. Cycle fluctuation is a coefficient for judging nonuniformity of combustion and there will be no cycle fluctuation when the fuel flowing into the combustion chamber and the air are uniformly mixed and there will be no cycle fluctuation. : Ratio of fuel) Fluctuation causes combustion unevenness, and the coefficient of change of pressure due to uneven combustion is called cycle variation rate.
상기 그래프 18 에 의하면 본 발명의 연료가 가솔린에 비해 낮은 수치를 나 타내고 있음을 알 수 있다. 이는 본 발명의 연료가 가솔린에 비해 연소가 일정함을 나타내는 것이다. 이것은 앞서의 소음, 진동시험에서 본 발명의 연료가 가솔린보다 연소의 안정성이 이미 입증된바 있어서 예상되는 것이다. Graph 18 shows that the fuel of the present invention shows a lower value than gasoline. This indicates that the fuel of the present invention has a constant combustion compared to gasoline. This is expected because the fuel of the present invention has been proven to be more stable in combustion than gasoline in the previous noise and vibration tests.
< 그래프 19 > 고무의 침지시험<Graph 19> Dipping test of rubber
그래프 19 는 한국유화시험연구소의 고무침지 시험의 시험성적서로서, 시편은 자동차에 사용되고 있는 NBR2종과 불소고무 파이톤 902이다.(시험방법 : KSM 6518) 상기 시험은 동일한 시편을 가솔린과 본 발명의 연료에 일정온도인 23±2℃에 24시간 침지 후 시편의 경도변화 및 인장강도의 변화를 측정하는 것이다.Graph 19 is a test report of the rubber immersion test of the Korea Institute of Petroleum Testing, and the specimens are NBR2 and fluororubber python 902 used in automobiles (Test Method: KSM 6518). After 24 hours immersion at 23 ± 2 ℃, the hardness change and tensile strength change of the specimens are measured.
상기 그래프에서는 본 발명의 연료와 가솔린에서 시편의 경도변화 및 인장강도에서 큰 차이를 발견할 수 없다. 따라서 본 발명의 연료가 자동차의 고무계통에 어떠한 영향도 미치지 않는 것으로 판단되므로 대체연료로서 우수한 특성을 가지는 것을 알 수 있다. In the graph, there is no significant difference in hardness and tensile strength of the specimen in the fuel and gasoline of the present invention. Therefore, it can be seen that the fuel of the present invention does not have any influence on the rubber system of the vehicle, and thus has excellent characteristics as an alternative fuel.
< 그래프 20 > 금속의 부식시험<Graph 20> Corrosion test of metals
자료출처 : 한국화학시험연구원. No. TAP-008733Source: Korea Testing and Research Institute. No. TAP-008733
그래프 20 은 한국화학시험연구소 금속 부식성 시험의 시험성적서로서, 시료는 알루미늄, 주물, 철, 황동, 구리이며 특히 알루미늄의 시편은 자동차에 사용되는 알루미늄과 동일한 재질을 사용한 것이다.(시험방법 : KSM 2142) 상기 시험은 일정온도인 20±2℃에서 360시간(15일)동안 가솔린과 본 발명의 대체연료 각각에 시편을 침지한후 시편의 질량 변화를 측정한 것이다.Graph 20 is a test report for the metal corrosion test of the Korea Testing and Research Institute. Samples are aluminum, casting, iron, brass, and copper. Especially, aluminum specimens are made of the same materials as aluminum used in automobiles. The test is to measure the mass change of the specimen after immersing the specimen in gasoline and alternative fuel of the present invention for 360 hours (15 days) at a constant temperature of 20 ± 2 ℃.
상기 그래프 20 에서는 모든 시편에서 본 발명의 연료가 가솔린보다 질량의 감소가 적은 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 의한 연료가 가솔린보다 금속에 대한 부식성이 낮아서 그 연료로서의 특성이 좋다는 것을 나타낸다. 따라서 본 발명의 연료가 연료의 공급계통 및 엔진의 부식성에 아무런 문제가 없어서 기존의 엔진 등을 그대로 사용할 수 있음을 알 수 있다.In Graph 20, it can be seen that the fuel of the present invention has less mass loss than gasoline in all specimens. This indicates that the fuel according to the present invention has lower corrosiveness to metals than gasoline and thus has good characteristics as the fuel. Therefore, it can be seen that the fuel of the present invention does not have any problem in the fuel supply system and the corrosiveness of the engine, so that an existing engine or the like can be used as it is.
< 표 1 ><Table 1>
상기 표 1 은 국립환경연구원 자동차공해연구소의 자동차연료용 첨가제 검사성적서(문서번호 자공67234-248)을 인용한 것이다.Table 1 above is an excerpt from the National Institute of Environmental Research, Automobile Pollution Research Institute, automotive fuel additive test report (document number Jagong 67234-248).
< 표 2 ><Table 2>
상기 표2는 국립환경연구원 자동차공해연구소의 자동차연료용 첨가제 검사성적서(문서번호 자공67231-3123)을 인용한 것이다. Table 2 above is an excerpt from the National Institute of Environmental Research, Automobile Pollution Research Institute, Automobile Fuel Additives Inspection Report (Document No. 67231-3123).
상기 연료첨가제의 시험항목은 연료검사, 유해물질검사, 배출가스검사의 세가지항목에 걸쳐 이루어지는데 본 발명의 연료는 상기 세가지 항목 모두에서 적합판정을 받은 것이다.The test item of the fuel additive is composed of three items: fuel test, hazardous material test, and exhaust gas test. The fuel of the present invention has been determined to be suitable in all three items.
그중에서 배출가스 검사에 대하여 정리하면, 본 발명에 의한 연료의 첨가전과 첨가후의 배출가스를 측정한 결과가 일산화탄소(CO)는 13.5%, 탄화수소(HC)와 질소산화물(NOX)의 합은 15. 6% 씩 각각 감소한 것으로 나타난다. 특히 표2에서는 그 감소폭이 더 커진것으로 측정된 것을 알 수 있다. Among them, the exhaust gas inspection is summarized. The result of measuring the exhaust gas before and after the fuel addition according to the present invention is 13.5% for carbon monoxide (CO), and the sum of hydrocarbon (HC) and nitrogen oxide (NO X ) is 15. 6% each decreased. In particular, it can be seen from Table 2 that the reduction was measured to be larger.
대체연료는 그 기본요건으로서 먼저 원료가 충분해야 하고, 경제성, 안전성 및 장기적인 공급이 가능할 것이 요구된다. Alternative fuel is a basic requirement, first of all, sufficient raw materials, economic, safety and long-term supply is required.
메탄올은 상온에서 액체상태이어서 수소나 천연가스에 비해 취급이 용이한 점, 기존기술로 대응이 가능하기 때문에 다른 대체연료에 비해 개발기간이 짧은 점, 분자구조가 탄소성분이 적은 산소화합물이므로 연소시 일산화탄소와 탄화수소의 발생이 적은 점, 천연가스나 석탄, 나무 등으로부터 제조기술이 확립되어 있고 원료가 풍부하다는 점, 그 단가도 매우 낮은 형편이어서 경제성도 갖추고 있는 점 등을 고려할 때 대체연료로서 적합하다.Methanol is liquid at room temperature, so it is easier to handle than hydrogen or natural gas, and it is shorter development time than other alternative fuels. It is suitable as an alternative fuel considering the low generation of carbon monoxide and hydrocarbons, manufacturing technology from natural gas, coal, wood, etc., rich raw materials, and low cost. .
또한 메탄올은 상온에서 액체이므로 운송, 저장 등 취급이 용이하며, 내부냉각효과(internal cooling effect)가 크고 가솔린 보다 낮은 온도에서 연소되기 때문에 질소산화물(NOX)이 가솔린에 비해 더 적게 발생하기 때문에 메탄올은 대체연료 로서 매우 우수한 환경적 특성을 가지고 있다. In addition, since methanol is a liquid at room temperature, it is easy to transport and store, and because it has a large internal cooling effect and is burned at a lower temperature than gasoline, methanol produces less nitrogen oxide (NO X ) than gasoline. Is an alternative fuel and has very good environmental characteristics.
따라서 메탄올을 기본으로 하는 본 발명의 메탄올 개질연료는 대체연료로서 매우 우수한 특성을 가지는 것이다. Therefore, the methanol reformed fuel of the present invention based on methanol has very excellent characteristics as an alternative fuel.
또한 본 발명의 메탄올 개질연료는 기존의 자동차의 엔진, 연료공급계통의 구조변경없이 사용할 수 있는 것으로서 매우 유용한 대체연료이다. In addition, the methanol reformed fuel of the present invention can be used without changing the structure of the engine, fuel supply system of the existing vehicle is a very useful alternative fuel.
또한 본 발명에 의한 메탄올 개질연료를 사용하는 경우 배출되는 유해배기 가스(CO, HC, NOX 등)가 가솔린에 비해 적게 발생한다. 따라서 본 발명에 의한 메탄올 개질연료는 대기오염을 줄이는 친환경적인 연료로서 가솔린 연료를 대체할 수 있는 차세대 청정연료이다.In addition, when the methanol reformed fuel according to the present invention is used, less harmful exhaust gases (CO, HC, NO X, etc.) are emitted than gasoline. Therefore, the methanol reformed fuel according to the present invention is a next-generation clean fuel that can replace gasoline fuel as an environmentally friendly fuel for reducing air pollution.
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