KR101706020B1

KR101706020B1 - 내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템

Info

Publication number: KR101706020B1
Application number: KR1020160109128A
Authority: KR
Inventors: 백동승; 정대열
Original assignee: 한서대학교 산학협력단
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2017-02-10
Anticipated expiration: 2036-08-26

Abstract

본 발명은 내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 내연기관 엔진 시스템은 내연기관 엔진 및 냉각액을 순환시켜 상기 내연기관 엔진을 냉각시키는 냉각 계통을 포함하는 내연기관 엔진 시스템에 있어서, 상기 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하는 오존 공급부를 포함하고, 상기 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하여 오존을 활성화시키는 것을 특징으로 한다.

Description

내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템{INTERNAL COMBUSTION ENGINE SYTEM AND SYTEM IMPROVING FUEL EFFICIENCY AND REDUCING EXHAUST GAS IN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전처리로 내연기관의 엔진 시스템에서 연료가 연소할 때 연료의 연소율을 높여 연비를 개선시키고 매연을 저감시킴과 동시에, 후처리로 내연기관의 엔진에서의 연소에 의해 생성되는 배기가스를 배기계통에서 처리하여 연비개선과 매연저감 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 배기가스는 엔진으로부터 연소된 혼합기가 배기관을 통해 대기중으로 방출되는 가스를 말한다. 이러한 배기가스에는 주로 일산화탄소(CO), 미연소 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질이 포함되어 있다.

특히, 최근에 디젤 차량에서 배출되는 배기가스에 대한 환경규제가 강화되고 있는 추세이나, 이를 만족시키는 경제성 있는 기술이 상용화되지 못하여 이에 관한 기술 개발이 시급한 상황이다. 이러한 배기가스의 처리에 관한 기술은 다양한 형태로 개발되고 있는데, 크게 엔진의 연소성능 개선이나 연료첨가제에 사용에 의해 입자상 물질의 배출을 저감시키는 전처리 방법과 배출되는 배기가스를 여과장치 등의 후처리 장치를 사용하여 배기가스 중의 입자상 물질을 제거하여 저감하는 방법으로 나뉘어지고 있다.

전처리 방법에서 현재의 엔진기술 수준으로는 만족할 만한 효과를 얻지 못하고 있으며, 연료첨가제의 사용은 경제성 측면과 연료첨가제 성분의 대기 배출에 의한 2차 오염 유발 등의 문제가 발생하였다.

또한, 후처리 장치를 이용한 방법은 배기가스 중의 입자상 물질을 여과하는 기술과 여과된 입자상 물질을 연소시켜 여과재 고유의 여과 성능을 회복시켜주는 재생기술로 구성되어왔는데, 이와 같은 후처리 장치를 이용하는 방법은 입자상 물질의 여과와 재생이 연속적으로 원활히 이루어지지 않으면 엔진의 배기가스 배출 저항의 증가에 의해 과도한 배압 상승으로 엔진의 성능을 저하시키는 문제점이 발생하였다.

대한민국 등록실용신안 20-0451102

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하고 내연기관 엔진의 냉각 계통에 양극성의 첨가제를 부가하여 상기 첨가제에 의한 오존의 활성화로 연소 효율을 향상시켜 연비개선과 동시에 매연을 저감시킬 수 있는 내연기관 엔진 시스템을 제공함에 있다.

또한, 상기의 전처리 단계의 시스템과 내연기관 엔진의 연소에 의해 발생하는 매연을 배기하는 배기계통에 산화촉매부, 음이온 발생부 및 매연여과장치를 포함하는 후처리 시스템을 동시에 적용하여 연비개선과 매연저감을 획기적으로 달성할 수 있는 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템을 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내연기관 엔진 및 냉각액을 순환시켜 상기 내연기관 엔진을 냉각시키는 냉각 계통을 포함하는 내연기관 엔진 시스템에 있어서, 상기 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하는 오존 공급부를 포함하고, 상기 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하여 오존을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 내연기관 엔진 시스템에 의해 달성될 수가 있다.

여기서, 상기 첨가제는 RnSi(OR')₄-n으로, 여기서 R은 탄소수 1~6의 알킬기이고 R'은 탄소수 1~5의 알킬기 또는 탄소수 1~4의 아실기인, 대표되는 알콕시실란을 가수분해물 및 축합물로 환산하였을 때의 1.0~35.0중량%; 물 또는 유기용매를 분산매로 하는 0.1~200nm 입자크기의 나노 콜로이드 실리카를 고형분으로 환산하였을 때의 0.5~35.0중량%; 저급지방족 알코올 0.1~45.0중량%; 유기산 또는 무기산 0.1~3.5중량%; 무기 충진제 0.1~60.0중량%; 및 무기 안료 0.1~43.0중량%을 포함할 수가 있다.

여기서, 상기 오존 공급부는 상기 내연기관 엔진 내부로 연소를 위한 공기를 공급하는 흡입구에 연결되어 상기 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급할 수가 있다.

여기서, 전기분해장치에 의해 발생한 수소를 상기 내연기관 엔진의 연소실에 공급하는 수소 공급부를 더 포함할 수가 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하고 냉각액을 순환시켜 상기 내연기관 엔진을 냉각시키는 냉각계통의 상기 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가한 상태로 연소하는 전처리 시스템; 및 상기 내연기관 엔진 내부의 연소에 의해 발생하는 매연을 배기하는 배기계통에 산화촉매에 의해 매연을 연소하도록 하는 산화촉매부, 음이온을 발생시켜 질소를 산화시키는 음이온 발생부, 및 매연여과장치(DPF: diesel particulate filter trap)가 일렬로 형성된 후처리 시스템을 포함하는 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템에 의해 달성될 수가 있다.

여기서, 상기 산화촉매부는 백금 또는 팔라듐 중 어느 하나의 물질을 포함하며 상기 배기계통의 내부에 코팅하여 형성될 수가 있다.

여기서, 상기 음이온 발생부는 상기 배기계통의 내부에 음이온 발생소재를 코팅하여 형성될 수가 있다.

여기서, 상기 매연여과장치의 필터는 근청석으로 형성될 수가 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템에 따르면 내연기관 엔진에 공기 흡입구를 통해 공급되는 오존을 냉각 계통의 양극성의 첨가제를 부가하여 첨가제와의 상호 작용으로 오존을 활성화시켜 연소 효율을 향상시켜 연비를 개선시키고 매연의 발생을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 배기계통에 산화촉매부, 음이온 발생부 및 매연여과장치를 일렬로 형성한 후처리 시스템을 통해 내연기관 엔진에서 발생한 매연을 95%까지 감소시킬 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 계통을 포함하는 내연기관 엔진 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 엔진 내연기관 내부에 오존을 공급하는 오존 공급부의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존 발생장치의 개략도이다.
도 4는 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 연비가 향상됨을 보여주는 실험 그래프이다.
도 5는 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 매연 배출량이 감소됨을 보여주는 실험 그래프이다.
도 6은 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 HC 농도가 낮아짐을 보여주는 실험 그래프이다.
도 7은 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 CO의 농도가 낮아짐을 보여주는 실험 그래프이다.
도 8은 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 NOx의 농도가 낮아짐을 보여주는 실험 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템의 후처리 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9의 매연여과자치를 도시하는 도면이다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 내연기관 엔진 시스템 및 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 계통을 포함하는 내연기관 엔진 시스템을 개략적으로 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 엔진 내연기관 내부에 오존을 공급하는 오존 공급부의 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존 발생장치의 개략도이고, 도 4는 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 연비가 향상됨을 보여주는 실험 그래프이고, 도 5는 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 매연 배출량이 감소됨을 보여주는 실험 그래프이고, 도 6은 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 HC 농도가 낮아짐을 보여주는 실험 그래프이고, 도 7은 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 CO의 농도가 낮아짐을 보여주는 실험 그래프이고, 도 8은 종래와 비교하여 본 발명에 따라 내연기관 엔진의 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하고 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급한 경우 NOx의 농도가 낮아짐을 보여주는 실험 그래프이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템의 후처리 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 10은 도 9의 매연여과자치를 도시하는 도면이다.

먼저, 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 네 개의 실린더(120)를 포함하는 내연기관 엔진(110)의 연소실(125) 내부에서 발생하는 연소 가스의 온도는 2000℃ 이상의 고온으로서 이 고온에 의해 실린더(120), 실린더 헤드, 피스톤 등의 변형, 엔진 오일의 유막 파괴 등에 따른 내연기관 엔진(110)의 손상이 발생할 수가 있다. 따라서, 고온에 의한 내연기관 엔진(110)의 손상을 방지하기 위해 엔진(100)의 열을 방출시켜 적정 수준의 온도로 유지하도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해 라디에이터에 의해 냉각되는 냉각수를 내연기관 엔진(110) 특히 실린더(120) 주위를 지나도록 순환시킴으로써 엔진(110)에서 발생하는 열을 냉각시킬 수가 있다.

이때, 도 1과 같이 구성되는 본 발명에 따른 내연기관 엔진 시스템(100)은 각 실린더(120)의 연소실(125) 내부에는 연료와 공기가 주입되는데, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에서는 연소실(125) 내부로 연소를 위한 공기를 공급하는 흡입구에 연결하여 이를 통해 내연기관 엔진(110)의 연소실(125)에 오존을 공급하는 오존 공급부(200)가 형성될 수가 있다. 따라서, 연소실(125) 내부에는 미립화된 연료, 공기 및 오존이 존재하게 된다. 이때, 도시되어 있지 않지만, 별도의 전기분해 장치를 통해 생성된 수소를 연소실 내부에 주입시키는 수소 공급부(미도시)가 더 형성될 수도 있다. 수소 공급부도 오존 공급부(200)와 마찬가지로 흡입구를 통해 수소를 공급하도록 흡입구에 연결되도록 형성될 수가 있다.

또한, 본 발명에서는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 내연기관 엔진(110)의 냉각을 위한 냉각계통을 순환하는 냉각수에 양극성의 첨가제를 부가하여 함께 순환하도록 한다. 따라서, 냉각수에 양극성의 첨가제를 부가함에 따라서 실린더(120) 바깥에는 플러스 극성을 가지게 된다. 또한, 실린더(120) 내부의 연소실(125)에 공급된 오존은 산소 원자 세 개가 극성 결합으로 상호 결합되는데, 실린더(120) 바깥의 양극성 첨가제에 의한 인력으로 연료와 함께 오존은 사방으로 분산되어 실린더(120) 내부에서 고르게 연소 폭발을 일으킬 수가 있다.

이러한 오존은 산소의 동소체로서 상온에서 산화기능은 산소보다 뛰어나 강력산화제라 불리고 있다. 473K 이상의 온도에서는 오존은 산소와 산소 원자로 분해가 되고, 분해된 산소 원자는 강력한 산화 기능과 연료의 연소 반응을 유발하도록 하여 연소의 가속을 촉진시킬 수가 있다.

오존 분자가 연료 분자에 충격을 주어 이온이 발생하게 되며 이온 간에는 화학 반응이 쉽게 진행될 수가 있다. 또한, 오존이 열을 받아서 분해된 산소 원자는 연료 분자 중 특히 HC, CO, NOx에 충격을 주어 환상 구조의 방향족 탄화수소를 탄화수소사슬로 산화시켜 분해가 쉬운 작은 탄화수소로 절단시킨다. 따라서, 연소실(125) 내에 오존을 혼합하면 연소 능력을 향상시키고 매연의 발생을 저감시킬 수가 있다.

이때, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 실린더(120) 주위의 냉각계통에 양극성의 첨가제를 부가하여 실린더(120) 바깥에 플러스 극성을 띄도록 하여 양극성의 첨가제에 의한 인력으로 연소실(125) 내부의 오존 분자 및 연료가 사방으로 분산되도록 하여 실린더(120) 내부에서 골고루 연소 폭발을 일으키도록 하여 오존의 주입에 의한 효과를 극대화 하였다.

이때, 냉각계통의 냉각수에 혼합되는 첨가제는 RnSi(OR')₄-n으로, 여기서 R은 탄소수 1~6의 알킬기이고 R'은 탄소수 1~5의 알킬기 또는 탄소수 1~4의 아실기인, 대표되는 알콕시실란을 가수분해물 및 축합물로 환산하였을 때의 1.0~35.0중량%; 물 또는 유기용매를 분산매로 하는 0.1~200nm 입자크기의 나노 콜로이드 실리카를 고형분으로 환산하였을 때의 0.5~35.0중량%; 저급지방족 알코올 0.1~45.0중량%; 유기산 또는 무기산 0.1~3.5중량%; 무기 충진제 0.1~60.0중량%; 및 무기 안료 0.1~43.0중량%을 포함하여 구성될 수가 있다.

나아가, 열전도성이 우수한 금속 나노입자 0.1~45.0중량%를 분산시킨 후, 이를 라디에이터와 같은 냉각 부품 또는 내연기관을 구성하는 부품의 표면에 20~50μm정도로 코팅할 수도 있다.

도 3에서는 본 발명에 따른 오존 공급부(200)를 도시하고 있는데, 고주파 펄스방전(4000V, 5000Hz)에 의한 음극오존발생기술을 이용하여 오존을 발생시킨다. 유전체(210)는 고순도 92% 알루미나로 소결되었고 두께는 0.5mm, 방전코로나극(220)은 텅스텐 금속을 이용하여 두께는 0.2Am, 넓이는 1mm로 유전체(210)에 소결되었고, 접지극(230)은 10Am 두께의 텅스텐 금속으로 유전체(210)의 반대편에 소결되었으며 표면에 유전체(210)와 같은 두께의 알루미나 절연층(240)이 소결되었다. 따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 구조의 오존 발생 장치를 이용하여 고주파 펄스방전으로 오존을 발생시켜 연소실(125) 내부로 오존를 공급하도록 한다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 따라 내연기관 엔진(110)의 연소실(125) 내부에 연료와 공기의 주입 외에 오존을 공급하고 냉각 계통에 양극성의 촉매제를 부가하여 연소를 시킨 경우와 종래의 연료 및 공기만 주입하여 연소시킨 경우의 다양한 실험 결과를 도시한다. 실험시 주입되는 오존의 농도는 500ppm 이상이었다.

도 4에서는 본 발명의 경우 종래와 비교하여 연비율이 10%~22%, 평균 13%향상되었음을 보여주고, 도 5에서는 본 발명의 경우 종래와 비교하여 매연의 배출이 평균 40% 감소되었음을 보여주고, 도 6에서는 본 발명의 경우 종래와 비교하여 HC화합물의 배출이 평균 42% 감소되었음을 보여주고, 도 7에서는 본 발명의 경우 종래와 비교하여 CO의 배출이 평균 40% 감소되었음을 보여주고, 도 8에서는 본 발명의 경우 종래와 비교하여 NOx의 배출이 평균 35% 감소되었음을 보여준다.

이때, 본 발명에서는 전술한 본 발명에 따른 내연기관 엔진 시스템(100)인 전처리 시스템(100)으로 연비 개선과 매연의 감소를 달성함과 동시에, 연소실(125) 내부에서 발생한 매연을 배기하는 배기계통에 후술하는 후처리 시스템(300)을 형성하여 연소실에서 발생한 매연을 추가로 저감시키도록 한다.

도 9에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에 따른 후처리 시스템(300)은 내연기관 엔진(110)의 연소실(125) 내부에서 연소에 의해 발생하는 매연을 배기하는 배기계통에 형성되어, 산화촉매부(310), 음이온 발생부(320) 및 매연여과장치(330)를 포함하여 구성될 수가 있다.

산화촉매부(310)는 상기 구성요소 중 내연기관 엔진(110)에 가장 근접한 위치에 형성되는데, 내부에 산화촉매제를 코팅하여 내연기관 엔진(110)으로부터 나오는 열을 3배 가까이 단시간에 초고속으로 승온시켜 매연의 일부를 연소시키도록 한다. 이때, 상기 산화촉매제는 백금 및 팔라듐 등의 귀금속 성분을 포함하여 형성될 수가 있다.

산화촉매부(310)의 후단에는 음이온 발생부(320)가 형성되는데, 이러한 음이온 발생부(320)는 질소의 산화 제어에 도움이 된다. 이때, 본 발명에서는 산화촉매부(320) 후단의 온도 분포인 100℃~400℃의 범위에서 음이온을 발생시키는 물질을 내부에 코팅하는 방식으로 음이온 발생부(320)를 형성할 수가 있다. 예를 들어, 상기 물질은 미립화된 세라믹일 수가 있다.

또한, 음이온 발생부(320)의 후단에는 매연여과장치(DPF: diesel particulate filter trap)(330)가 형성될 수 있다. 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 매연여과장치(330)의 필터는 복수개의 배출가스통로가 다공질 격벽(332)으로 구분되어 있으며, 입구측(333) 및 출구측(334)이 상호 지그재그 형식으로 양단이 닫혀있는 구조인데, 이러한 구성은 공지되어 있는 구성으로 본 발명에서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 필터를 이용하여 매연을 여과시킬 때 필터의 재질은 중요하다. 고강도에 내진성, 내열충격성, 여과효율, 내고온성 등이 좋아야 하며, 열용량이 낮아서 열재생에 유리한 재질이어야 한다. 이에, 본 발명에서는 상기 필터를 근청석을 이용하여 제작함으로써 상기와 같은 요건을 만족하도록 하였다.

전술한 바와 같이 본 발명의 후처리 시스템(300)은 산화촉매부(310), 음이온 발생부(320) 및 매연여과장치(330)를 배기계통에 일렬로 형성하도록 하여 전처리 시스템(100)에서 발생한 매연을 95%이상 감소시켜 유럽자동차배출가스규제 EUR05-6의 기준에 부합될 수가 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100: 내연기관 엔진 시스템, 전처리 시스템 110: 내연기관 엔진
120: 실린더 125: 연소실
200: 오존 발생부 210: 유전체
220: 방전코로나극 230: 접지극
240: 절연층 300: 후처리 시스템
310: 산화촉매부 320: 음이온 발생부
330: 매연여과장치

Claims

내연기관 엔진 및 냉각액을 순환시켜 상기 내연기관 엔진을 냉각시키는 냉각 계통을 포함하는 내연기관 엔진 시스템에 있어서,
상기 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하는 오존 공급부를 포함하고,
상기 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가하여 오존을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 내연기관 엔진 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 첨가제는
알콕시실란을 가수분해물 및 축합물로 환산하였을 때의 1.0~35.0중량%; 물 또는 유기용매를 분산매로 하는 0.1~200nm 입자크기의 나노 콜로이드 실리카를 고형분으로 환산하였을 때의 0.5~35.0중량%; 탄소수 5개 이하의 저급지방족 알코올 0.1~45.0중량%; 유기산 또는 무기산 0.1~3.5중량%; 무기 충진제 0.1~60.0중량%; 및 무기 안료 0.1~43.0중량%을 포함하는 내연기관 엔진 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 오존 공급부는 상기 내연기관 엔진 내부로 연소를 위한 공기를 공급하는 흡입구에 연결되어 상기 내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하는 내연기관 엔진 시스템.
제 1 항에 있어서,
전기분해장치에 의해 발생한 수소를 상기 내연기관 엔진의 연소실에 공급하는 수소 공급부를 더 포함하는 내연기관 엔진 시스템.
내연기관 엔진의 연소실에 오존을 공급하고 냉각액을 순환시켜 상기 내연기관 엔진을 냉각시키는 냉각계통의 상기 냉각액에 양극성의 첨가제를 부가한 상태로 연소하는 전처리 시스템; 및
상기 내연기관 엔진 내부의 연소에 의해 발생하는 매연을 배기하는 배기계통에 산화촉매에 의해 매연을 연소하도록 하는 산화촉매부, 음이온을 발생시켜 질소를 산화시키는 음이온 발생부, 및 매연여과장치(DPF: diesel particulate filter trap)가 일렬로 형성된 후처리 시스템을 포함하는 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 산화촉매부는 백금 또는 팔라듐 중 어느 하나의 물질을 포함하며 상기 배기계통의 배관 내부에 코팅하여 형성되는 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 음이온 발생부는 상기 배기계통의 배관 내부에 음이온 발생소재를 코팅하여 형성되는 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 매연여과장치의 필터는 근청석으로 형성되는 내연기관의 연비개선 및 매연저감 시스템.