About D-CLEAN Product – Carbon Sludge Be Gone!

논란이 많은 디젤자동차의 공해문제에 대해 조금 더 구체적인 원인과 효율적인 개선방안을 생각해 보고자 합니다. 내연기관의 연료로 사용되는 물질은 다양하나, 그 성분은 탄소(C)와 수소(H)성분 으로 이루어진 탄화수소계 연료가 주로 사용되고 있다. 탄화수소계 연료를 연소시키기 위해서는 일정비율의 산화제가 필요 하며, 일반적인 산화제는 산소(O2) 성분이 포함된 대기(Air)를 사용하고 있다. 연료가 완전 연소 되어 매연과 같은 미연 물질이 생성되지 않토록 하기 위해서는 일정 비율로 연료와 공기가 혼합 되도록 최적 조건을 형성하여 주지 않으면 안된다. 특히 경유를 연료로 사용하는 디젤기관은 미리 연료와 공기를 혼합하여 연소실로 공급하지 않고, 피스톤이 작동되는 연소실에서 공기와 연료가 혼합되면서 연소하여야 하기 때문에 공기와 연료의 혼합 비율이나 혼합상태가 매 연발생의 중요한 변수가 되고 있다.

Let me talk about the pollution issue of the diesel cars. What are causing pollution issues? And what might be the best resolution to take care of this? There are various materials used as the fuel for the internal combustion engine, but the hydrocarbon-based fuel is mainly composed of carbon (C) and hydrogen (H) components. In order to burn a hydrocarbon-based fuel, a certain amount of oxidizing component is required. As a general oxidizing component, air containing an oxygen (O 2) component is used. In order to prevent the generation of unburned substances such as soot because the fuel is completely burned, it is necessary to form an optimal condition for mixing fuel and air at a certain ratio. In particular, a diesel engine using diesel fuel must not mix fuel and air in advance and supply it to the combustion chamber. Since the air and fuel must be mixed in the combustion chamber where the piston is operated, the mixture ratio of air and fuel It is an important variable of yearly occurrence.

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이론적으로는 디젤연료와 공기의 혼합비율은 디젤경유 1㎏에 공기 14.5㎏ 비율로 섞여야 한다고 되어 있다. 그러나 이것은 연소가 이루어 지는 국부적인 부분에서의 비율일 뿐, 실제 디젤기관 연소에 있어서는 연료가 노즐에서 분사되기 이전에 연소 실내에 유입되어 있어야 할 공기의 양은 이론 공기량보다 훨씬 많이 필요로 한다. 이러한 이유는, 연소실내에 충분한 양의 공기가 있는 상태에서 연료가 분무 되었 을 때, 분무된 연료는 연소에 필요한 일정비율의 공기량을 활용해 쉽게 완전연소를 하고, 연료와 혼합되지 못한 잔여 공기는 그대로 고온 상태로 대기로 배출되는 특성 이 있기 때문이다. 디젤기관에서는 분무된 연료의 혼합과정의 특성상 과잉공기가 필요하다는 의미이다.

Theoretically, the mixture ratio of diesel fuel and air should be mixed with 1 kg of diesel fuel and 14.5 kg of air. However, this is only a fraction of the local area where combustion occurs. In actual diesel engine combustion, the amount of air that must be introduced into the combustion chamber before the fuel is injected from the nozzle requires much more than the theoretical air amount. The reason for this is that when the fuel is sprayed in a state that there is a sufficient amount of air in the combustion chamber, the sprayed fuel easily burns completely by utilizing a certain amount of air required for the combustion, and the residual air that can not be mixed with the fuel This is due to the characteristic of being discharged to the atmosphere as it is at high temperature. Due to the nature of the mixing process of the sprayed fuel in the Diesel engine, it requires always excessive air than it’s actually needed.

그만큼 디젤기관에서는 연료공급부품의 중요성 뿐만 아니라 충분한 공기량을 확보해 줄 수 있도록 흡기계통의 관리가 중요하다 할 수 있다. 즉, 디젤기관 연소에서는 충분한 연소 공기의 확보와 공기와의 혼합이 용이한 상 태로 만드는 연료 미립화, 그리고 연소 과정중에 연료와 공기가 지속적 으로 합되도록 공기를 적절히 유동시키는 기술등이 요구된다.

Therefore, it is important to control the intake system to ensure sufficient amount of air as well as importance of the fuel supply parts in the diesel engine. That is, in the combustion of a diesel engine, it is required to secure sufficient combustion air, to make the fuel atomization that makes it easy to mix with air, and to make the air flow properly so that the fuel and air are continuously mixed well during the combustion process.

이 세가지 요소중 연료미립화 나 연료와 공기혼합기술등은 자동차 제조회사에서 개선해야하는 부분이니까 언급하지 않겠습니다. 이 세가지 요소중에서 충분한 연소공기의 확보가 이루어지지 않는다면 다른기술들은 의미가 없어질 것입니다. 즉, 기본적으로 충분한 연소공기가 실린더까지 정해진 시간에 공급이 되어야만 다른 기술들이 제 역할을 할 수 있게 되는것입니다. 이 문제를 해결하기 위해 자동차 제조사들이 터보장치를 추가하여서 연소공기를 더 많이 공급할 수 있게 하고 있습니다.

Of these three factors, fuel atomization and fuel and air mixing technologies are parts of the automobile manufacturer that need improvement. Unless sufficient combustion air is secured among these three factors, other technologies will become obsolete. In other words, basically enough combustion air is supplied to the cylinder at a fixed time so that other technologies can play a role. To solve this problem, automakers are adding turbo devices to supply more combustion air.

그런데 여기에 한가지 전제조건이 있습니다. 공기가 흡입되는 흡기메니폴드라인이 설계된대로 제 역할을 해야만 하는것이죠. 그러나 일반적으로 디젤엔진의 경우 이 터보장치를 구동하기위해 회전부에 조금씩 전달되는 엔진오일과 배기가스 재순환장치로 부터 발생하는 고온의 배기가스가 만나면서 카본슬러지가 생성되어 흡기메니폴드라인전체에 누적되게 됩니다. 큰 파이프에서 조금 누적되어있는 카본슬러지가 무슨 영향을 미칠까라고 생각하시는 분이 있을지 모르겠습니다만 콧구멍에 조그만 이물질만 있어도 숨을 들이 마시는데 얼마나 신경쓰이는지 모두 경험해보았을 것입니다.

But there is one prerequisite here. The inspiratory manifold line through which the air is drawn must function as designed. However, in general, in the case of diesel engines, carbon sludge is generated and accumulates throughout the intake manifold line as the engine oil that is gradually transmitted to the rotating portion and the hot exhaust gas generated from the exhaust gas recirculation meet to drive the turbo device. I guess someone might think what’s wrong with the carbon sludge accumulates inside the intake manifold. But you might have experienced how much you feel uneasy when you breathe even if you have a small amount of foreign matter in your nostrils.

Check out this link if you’re curious about what carbon sludge built-up will do to your car. https://roaringengine.com/2017/11/21/diesel-cars-carbon-sludge/

그래서 우리는 가장 기본적으로 해결되어야하는 문제를 흡기메니폴드라인이 신차수준으로 유지되게 함으로써 충분한 연소공기를 지속적으로 확보할 수 있도록 하는것이라고 정의하였습니다. 여기에는 두가지 방법이 있습니다. 첫번째는 기존과 같이 가급적 자주 흡기메니폴드를 모두 분해해서 닦아 내는 것입니다. 엔진오일 교체할 때마다 이렇게 해야한다면 끔찍한 일이죠.   두번째는D-CLEAN을 설치해서 흡기메니폴드라인내부에 카본슬러지가 쌓이지 않도록 계속해서 자동으로 클리닝을 해주는 것입니다. 물론 클리닝 용액을 엔진오일 교체할때 보충 해 주면 됩니다. 워셔액 보충하듯이…   이 정도의 노력은 가능하지 않을까요?

So we have defined the most basic problem to be solved by ensuring that the intake manifold line is maintained at the new vehicle level, ensuring that sufficient combustion air is continuously available. There are two ways to do this. The first is to dismantle all intake manifolds as often as possible. It’s terrible if you have to do this every time you replace the engine oil. The second is to install D-CLEAN and continue to automatically clean the inside of the intake manifold line to prevent accumulation of carbon sludge. Of course, the cleaning solution can be replenished when replacing engine oil. Like replenishing the washer fluid … Would not this effort be possible?

D-Clean Product
D-Clean Product

 

 

그동안 어떻게 되었는지 궁금해서 한번 D-CLEAN을 해체하고 흡기메니폴드에서 가장 카본슬러지가 많이 누적되는 스로틀바디부분만 확인해 보았습니다.

I was wondering what had happened so I tried to disassemble the D-CLEAN and check only the throttle body part where the most carbon sludge accumulates in the intake manifold.

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처음 장착하기위해 흡기메니폴드전체를 해체할 때 찍은 사진과 D-CLEAN 장착 후 약10주가 경과한 현재의 사진을 동일 부위에서 비교해 보았습니다. 유체역학을 이용하여서 공기의 흐름변화를 증명하면 좋겠지만 제가 수학을 지극히 싫어하는 관계로 생략하고 그냥 눈으로 보시고 머리로 상상해 보시기 바랍니다.

I have compared the pictures taken when the intake manifold was dismantled for the first time and the current pictures about 10 weeks after the D-CLEAN was installed. I would like to prove the change of air flow by using fluid mechanics, but I’ve skipped it on purpose because I hate math, so just see it for yourself from above photos.

보통 디젤자동차 주행시 약 2000RPM 내의 엔진회전이 발생하는데 4행정엔진이므로 피스톤의 왕복운동시 초당 16번의 흡입(intake)을 해야합니다. 약0.0625초 동안 충분한 공기가 실린더내부로 들어가야되는거죠. 만약 3000RPM으로 가속한다면 초당25번(0.04초)의 흡입행정이 실행되는것입니다. 분당이 아니라 초당입니다. (: 전자장비가 아닌 기계장치가 초당 수십번의 반복운동을 해야한다는 것은 경이로운 일이라고 생각됩니다. 자 그런데 0.04~0.06초 사이에 실린더내부에 충분한 공기가 들어가야 된다면 흡기메니폴드내에서 와류가 발생하거나 어떤형태의 공기저항도 있으면 그것은 엄청난 방해가 될 것입니다. 숨을 쉴때 콧구멍을 조금만 좁혀보시면 느낄 수 있을것입니다.

Normally, when driving a diesel car, the engine rotation is about 2,000 RPM. Since it is a 4-stroke engine, intake of 16 times per second is required for reciprocating motion of the piston. Sufficient air should enter the cylinder for about 0.0625 seconds. If you accelerate to 3,000 RPM, the suction stroke of 25 times per second (0.04 seconds) is executed. It is not per minute but per second. (It is a wonderful thing that a machine other than electronic equipment has to do dozens of repetitions per second.) However, if there is enough air in the cylinder between 0.04 and 0.06 seconds, vortices may occur in the intake manifold, If you have air resistance, it will be a huge hindrance. If you narrow your nostrils when you breathe, you will feel it.

조만간 배기가스 수치로 장착전.후로 측정을 해서 좀 더 객관적인 효과를 보여드릴 수 있을것 같습니다. 이미 제가 타고 다니는 차는 제가 몸으로 충분히 느끼고 있지만 저 혼자 생각일 수도 있으니까요… (:

We will be able to measure the exhaust gas before and after the installation to make it more objective. I already feel the performance difference with all my hearts through my own car but it might be just my imagining it without the objective proof!