자동차의 배기가스 저감장치 SAI 시스템이란 무엇일까

배기가스 저감장치 SAI (Secondary Air Injection) 시스템에 대하여

자동차 엔진에 적용되고 있는 다양한 기술들을 짚어보는 시간을 가지려고 하는데요. 

바로 그 첫 번째! 현재 제가 담당하고 있는 파트임에도 불구하고, 볼 때마다 헷갈리는 시스템. 이번 포스팅 에서는 자동차 엔진의 SAI (Secondary Air Injection) 시스템을 살펴보도록 하겠습니다.

출처 : www.partinfo.co.uk

SAI는 1970년대 개발된 약간은 연륜(?)있는 시스템으로 냉간 시동시 발생하는 다량의 배기가스를 처리하기 위해 고안되었습니다. 

출처 : www.rinconabstracto.com

예전 차량들이 추운 겨울철에 시동을 걸던 장면을 떠올려 보시면 이해가 쉬우실 겁니다. 특히 한겨울 영하 10-20도에 노출되어있던 차량을 아침에 시동 걸게 되면, 갤갤갤 거리는 소리와 함께 시커먼 매연이 발생하였는데요. 이를 잡기 위해 개발된 시스템이지요.

출처 : www.speedhunters.com

엔진 시동을 위해 과하게 분사된 연료와 배기가스가 실린더 내에서 다 타지 못하고 검은 그을음을 내뿜게 되는데, 낮은 온도에서 활성화 되지 못한 촉매변환장치 (Catalytic Converter)를 대신해 이들을 제거하는 역할을 하게 됩니다. 익스매니 바로 뒤에 인매니의 공기를 분사하여 (Injection) 잔열 + 잔류연료가 연소되게 하는거죠.

출처 : www.partinfo.co.uk

이래저래 복잡하게 설명했는데, 집안 냄새를 촛불을 켜서 없애는 거랑 원리가 비슷합니다. 안 좋은 배기가스를 한번 더 태워 없애는 건데, 인터넷에 떠돌던 방귀에 불 붙이기도 같은 맥락 이구요.

출처 : www.resimbul.com

최근 MPI(Multi Point Injection), GDI (Gasoline Direct Injection)의 기술이 개발되면서 효용가치가 많이 떨어 졌습니다. 예전 같이 연료가 무조건 분사되던 시절에서 현재 상황에 따라 분사 연료량이 조절되는 시스템이 적용되었고, 배기가스를 연료 량으로 직접 조절하는 것이 가능해 졌기 때문이지요. 

출처 : www.motivemag.com

오히려 디젤의 경우에는 DPF (Diesel Particle Filter)의 후 연소를 위해 포스트 인젝션 (post injection) 같이 별도 연료 분사 시퀀스를 적용해야 하는 상황에 까지 이르렀으니.......정말 미세 컨트롤이 가능해졌다고 보셔야 됩니다.

출처 : www.worldcarfans.com

점점 배기가스 규제가 강화되어 다양한 저감 기술들이 개발되는데, 사실 부가적 존재인 이들 시스템은 가급적 사용하지 않는 쪽이 연비나, 성능에 유리합니다. 위에 언급된 기술들로 충분히 대응 가능한 덕분에 SAI는 삭제되고 있는 추세인데요. 비슷한 시기에 개발된 EGR이 득세하는 모양을 보면, OEM도 삭제냐 적용이냐를 놓고 많은 고민을 하고 있는 느낌입니다.

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