또 다른 배기가스 저감장치 EGR에 대하여




배기가스 규제가 강화되면서, 완성차 업체의 기술개발도 거의 정점을 찍고 있습니다. 심지어는 기존 내연기관을 버리고 전기자동차로 옮겨가는 '패러다임 쉬프트'가 일어날 조짐입니다. 




출처 : www.caradvice.com.au

출처 : www.autoevolution.com



그렇다고 내연기관이 사라질 것이냐...... 



지난번 포스팅한 SAI (Secondary Air Injection 포스팅 클릭)과 같이 매연저감을 위한 기술개발이 계속되고 있어, 쉽게 사라지진 않을 겁니다



내연기관의 퇴보와 함께 사라질 운명인건 분명하지만요.



각설하고, EGR (Exhaust Gas Recirculation) 에 대해 살펴보겠습니다.



출처 : www.mann-hummel.com



디젤에 특화되었다고 시작했으나 사실 EGR은 가솔린, 디젤에 모두 사용되고 있습니다. 기본 컨셉은 배기가스를 재순환 시켜 NOx, 질소산화물의 배출을 줄이는 개념입니다. 



배기가스를 재순환 시키게 되면 불활성 가스들이 실린더에 유입되게 되는데. 연소온도를 낮추어 주어 NOx의 가 발행하기 어려운 조건을 만들어 주게 됩니다. 



즉 이미 다 타서 더이상 탈수 없는 가스를 다시 주입 하여, 보다 더 낮은 온도에서 폭발이 가능하게 유도하는 거지요.



출처 : www.flickr.com



배기가스를 유입시킨다라.... 이는 분명 연소 효율에는 부정적인 영향을 끼칩니다.



공식적이진 않지만 모든 메이커에서도 EGR 장착 전 후로 약 3-5 %의 출력 저하를 확인하고 있습니다. 



DPF (Diesel Particulate Filter) 와 함께 엔진 퍼포먼스를 디튠하는 대표적인 매연저감 장치 중 하나이지요.




출처 : www.removal-dpf.co.uk



때문에 일부 메이커에서는 가솔린 엔진에  EGR 장착을 고려하지 않는 경우도 있습니다. 



연료 컨트롤이나, 캠 페이져 만으로 배기가스 규제를 맞추어 낼 수 있고, 정교한 연소를 위한 기술들도 개발되기 때문이지요. (전자 엑츄에이터 캠, 플라즈마 코로나 이그니션) 



하지만 디젤의 경우는 약간 다릅니다.



출처 : www.mecanicautos.com




압축착화 기관인 디젤엔진은 보다 더 높은 압력과 고온에서 연소가 일어납니다. PM이 발생할 수 밖에 없고, EGR은 필연적으로 장착 되고 있습니다. 



안 그래도 매연이 많이 발생하는데 EGR 없이는 강화된 유로6 혹은 PULEV을 맞출 수 없는거죠.



출처 : onlyhdwallpapers.com



EGR은 배기가스 재사용하는 컨셉이라 고온에서 작동되어야 합니다. EGR 쿨러가 필연적으로 동반됩니다. 



700-800 ℃ 안팎의 배기가스를 냉각시켜, 미스파이어 등을 방지하기 위해 장착되는데요



간혹 고온의 배기압을 이용하는 터보와도 종종 비견되곤 하지요.



차이라면 EGR은 배기가스 자체를 사용하고, 터보차져는 흡기공기의 압축을 위해 배기가스'압'을 사용한다는 점이겠군요.




출처 : forum.q-servicetruck.org




70년대 후반 개발된 시스템으로 현재는 전자제어 밸브를 이용해 보다 적극적인 컨트롤이 가능합니다만,



서두에 언급되었듯 배기가스 저감 장치들이 거의 모두 엔진 성능을 떨어뜨리는 부작용이 있어. 이들 기술의 미래는 그리 밝은 편은 아닙니다. 



아니 내연기관 자체의 미래가 밝지 않다고 하는 편이 맞겠네요.




출처 : http://wizardiron.tistory.com/29



전기차의 미래가 어떻게 열릴지 아무도 모르고 있기 때문에,



개발된 기술을 충분히 활용한다는 점에서, 향후 십여년 이상은 이들 장치가 꾸준히 개선될 것으로 생각됩니다. 



(특히 디젤 부분에서는 EGR 없이는 현재 규제를 맞추기는 당분간 힘들어 보이는군요. )



(다른 포스팅을 보려면 클릭하세요)






Posted by wizard_IRON

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