보배드림

보통 디젤차량에 배기가스 후처리중 DPF달린 차량들 

겨울철 재생주기(DPF를 마지막으로 재생하고 다음 재생을 시작할 때까지 거리) 길어지죠.

사용자 입장에서는 봄,여름,가을철 보다 재생주기 길어졌으니 귀찮음이 덜하고

부가적으로 DPF재생에 들어가는 추가연료(1리터)아낄수 있어서

상황에 따라서는 연비도 좋아지고.

일단 

질소산화물(Nox)저감장치: EGR,LNT(Lean Nox Trap). SCR등이 있죠.

매연물질 저감장치(흔히 말하는 디젤차 검은매연 보이지 않게 하는 장치)=>DPF

여기서 중요한것.

질소산화물과 매연과의 반비례 관계입니다.

질소산화물은 높은 연소실 온도에서 더 많이 발생됩니다.(거기다가 희박연소)

디젤엔진인 경우 높은 온도에서 연소가 되면 연비,출력등 효율이 좋아집니다.

거기다가 매연은  높은 연소실 온도에서 더 적게 발생됩니다. 

쉽게말해서 검은 매연을 줄이자고 높은 온도에서 연소를 시키니(거의 완전연소,엔진연소 효율증대)

질소산화물이 많이 발생하더라.(디젤엔진의 가장 큰 문제점으로 부각되었죠)

그래서 전통적으로 이 질소산화물을 저감하기 위해서 EGR(배기가스 재순환 장치)을 사용하게 됩니다.

(이건 디젤 가솔린 공통이죠)

타고남은 배기가스를 일부를 다시 연소실로 순환시키게 됩니다. 

이럴경우 신선한 공기가 들아갈때 보다 불완전 연소가 일어나서 

차량 출력,연비는 줄어들게 되지만 질소산화물이 감소하게 됩니다.

거기다가 유로5부터는 Cooled EGR이라고 해서 

EGR로 재순환하는 배기가스 온도를 더 낮추어서

연소실에 공급해서 질소산화물을 발생량을 더 줄이게 되어있죠.

하지만 질소산화물 저감장치를 도입하면 매연발생량이 많아 지게 됩니다.

이때 DPF가 이 검은연기를 일정량 포집(축척)하게 됩니다.

이론적으론 4계절 모두 EGR장치가 적절히 가동을 해서 질소산화물과 매연을 줄여야 하지만.

모든 자동차 환경규제의 인증에도 조건이 있죠. 

현 유로6등 5등 모두 배기가스 규제할때 조건을 가지는데 

보통 20도 30도이내의 영상에서 테스트를 시작해서 인증을 하죠.

이 인증을 통과하면 유로4,5,6등 적절 딱지를 주게 됩니다.

하지만 이 인증규격을 벗어나는  차가운 온도나  높은 온도

보통 우리나라인 경우 지역에 따라 다르지만 흡기온, 대기온 모두 0도 이하로 내려가는 경우도 많습니다.

또한 여름철 시내주행시 에어컨 가동해서 차량 신호대기 하고 있으면 

흡기온 50도 60도 중반까지 치솟는경우도  많이 봅니다.

이럴경우 차량제조사에서 변명아닌 변명을 되어서 엔진보호를 위해서 EGR의 배기가스 순환을 중지하게 됩니다. 

아주 차가운 공기를 흡입해서 연소시키다 보니 엔진부품에 무리가 가고 차량내구성에도 영향을 주더라.

작년에 문제된 닛산 케시카이는 반대로 환경인증은 유로6를 받았지만 

생각보다 낮은  여름철 흡기온 온도에서 EGR기능을 중지 또는 그 개방빈도를 낮게 해서 문제가 되었죠.

보통 일반 제조사들이 50도 중반에서 EGR기능을 줄이는데 비해서 케시카이는 30도 이상이던가 

이때부터 중지시켰죠

해외 차량배출가스 관련 기관들의 결과들을 보면

이 설정온도를 그나마 지킬려고 하는 회사들의 일부차량들이 환경단체에 의해서 

약간의 찬사라도 듣게 되죠.(BMW, 푸조등등)

대부분의 자동차 회사들 회사마다 다르지만  EGR기능을 둔감시키는것.

영상 17도 미만부터 시작해서 천차만별입니다.

(인증은 20도에서 하는데 뭔 상관, 어차피 EGR 기능저하하면 

소비자에겐 매연발생량도 적어서 DPF재생주기도 길어지는데

DPF 재생하는데 추가 연료분사가 1리터 정도 들어가는데 

소비자 너네에게 시간적,경제적 이득이고. 

자동차 회사들은 DPF등의 수명에 덜 신경써도 되고. 

EGR재순환으로 인한 차량 내구성문제도 조금 덜게 됩니다.

Nox 그딴것 난 몰라.

이건 ICCT나 유럽의 자동차 배기가스 측정기관, T&E등 모두  디젤차의 Nox문제를 지적할때

이 인증의 헛점을 파고 들죠. 실주행은 고사하고 테스트 환경의 온도조건만 변경해도 

NoX가 기준치 준수를 하지 못하는 경우도 많더라. 

어떤곳은  추운날씨에 NoX문제를 지적한 결과도 많은.ㅎ.

아래는 차가운 온도에서 디젤차량들이 공해물질을 더 뿜고 다닌다는 뉴스입니다.

Nox(질소산화물 문제이죠) 어차피 검은연기야 DPF에서 포집해 주니깐 상관없고.

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3654881/Diesel-cars-pollute-cold-weather-Toxic-emisions-vehicles-worse-feared-warn-scientists.html

이런 영문권 뉴스들 디젤게이트 이전이나 이후에도많죠.

흔히 환경단체에서는 Defeat Device(디젤게이트에서 많이 나오는 용어이죸)

중에 하나인  TW(Thermal Window)라는 개념을 쓰고

자동차 회사들은 이건 저온,고온에서 엔진을 보호하기 위한 어쩔수 없는 방법이라고 맞서고 있죠.

실제 TW로 인해서 처벌받은 경우는 거의 전무하구요

(단지 인증기관에서 개선을 요구하는것일뿐. 우리나라의 경우 지난해 닛산케시카이)

보통 환경연구단체들이 디젤차량 Nox문제를 지적할때. 

겨울철의 연구결과가 많이 나오는 이유도 바로 온도에 따른 배출가스 저감장치중 

질소산화물 관련 장치의 무능화, 또는 약화를 듭니다.

그렇다고 열간시(Hot Temperature)에는 EGR기능이 제대로 작동하냐?

그렇지 않죠. 그래서 환경단체들이 열간시에 문제를 지적하면 자동차회사들의 변명이 좀 무색해지는

결과를 보기도 합니다.(이때에도 엔진보호를 위해서 그렇게 합니다. 실제로 맞는 경우도 있곸)

이건 인증과 현실의 괴리이죠.

그렇다고 자동차 제작사들이 환경단체에서 주장하는데로 배기가스 저감장치랑

엔진내구성에 더 투자를 하면 할수록 비용 상승=>소비자는 소비자대로 싫어할테고

그냥 자동차 회사랑 소비자의 서로간의 이익이 맞아져서 이런 결과를 도출할수 밖에 없죠.

저도 디젤차량 운전자입니다.

그냥 배기가스가 그렇다구요.

보통 겨울철 DPF에 포집된 %올라가는것 보면 냉간시 시동을 걸때 포집량이 더 들어나고

차가운 기온에서 엔진이 충분히 예열되었을때도 장거리 달릴때는 여름철 대비 급격하게 포집량이 줄어듭니다.

(EGR재순환이 거의 일어나질않죠. Nox 따위 모름-_-)

그래서 기온이 낮은 겨울철에 DPF 재생주기가 길어지는것입니다.

일반적으로 알려진 고속도로가서 무조건 밟아라.

기온 높은 계절에 고속도로 신나게 밟아서 

자연재생(주행하면서 배기온도 상승을 통한 DPF내 매연물질 연소)하면서

DPF 포집량을  늘리는 방법. 이거 사실 효과없습니다.

왜냐하면 EGR이 작동을 하거든요. 가감속 순간에  EGR이 활발히 작용해서 오히려 매연포집량이

늘어날수 있습니다.(결국 더 짧아지는 DPF재생주기)

하지만 겨울철. 여름과 같이 밟아 보세요.

이때는 EGR의 기능이 거의 작동하지 않기 때문에 

DPF에 포집된 매연물질 자연재생 무지 잘 되는것 확인할수 있습니다.

보통 여름철이 배기가스 온도가 높은데 

왜 겨울철 대비 DPF의 자연재생효과가 떨어지느냐. 

바로 EGR기능의 작동 설정 온도 설정때문입니다. 

특히나 기온이 낮은 영하온도, 밤이라면 쭈욱쭉 포집량 감소합니다.

그리고 흔히 말하는 강제재생(DPF에 매연이 일정량 포집되어서 차량 ECM의 후분사에 의한 재생)

메뉴얼에 적힌 60km/h이상에서 10-20분 주행해라. 

이것도 DPF 재생시기에 잘맞추어야지.

그냥 강재재생조건이(포집량 100%에서 발생하는데)

실제 현재 차량에 매연포집량은 고작  50%이다.

 다른사람이 이야기 하는것처럼 

60킬로미터 이상유지하고 또는 신나게 밟아 주세요.

이런 이야기들 실제 효과없습니다. 

DPF는 일정량의 매연이 포집되었을 경우에만 

ECM에 의한 강제 재생(흔히 말하는 DPF터졌다)

을 하지 무조건 막 밟는다고 

강제재생을하는것은 아니거든요.

물론 운좋게 주행거리 요건이 맞아서 자신도 모르는 사이에 재생을 할수도 있지만.

(DPF 재생인 경우 필터의 미세물집 포집량과 최종DPF재생후 주행거리 두가지 조건중 하나만 맞아 떨여저도 재생하는 방식으로 되어 있죠)

보통 운전자들이 신경을 약간만쓰면 RPM이 약간 변동이 있거나, 

차량의 배기음이 평소랑 다른것을 느낄수 있는데 

이때가 보통 dPF가 재생(강제재생)을 위해서 가동되는 시점입니다.

이때에는 메뉴얼에 적힌대로 완전히 dPF재생이 종료될때까지 주행해주면 기름절약도 됩니다.

기름절약이 되는 이유는 일단 배기가스 온도를 높이면 

차량이 추가분사(후분사)를 시작하게 됩니다.

이과정에서 배기온을 높이는데 기름을 추가 소모하게 됩니다.

그런데 dpf재생이 시작되었는데 차량에서 설정된 포집량 까지 재생못하고

 어떤 사정(목적지 도착,주차,일정시간 신호대기)으로

인해서 차량이 재생을 자동중지해 버렸다.

예를들어서 원래 100%에서 DPF가동  

시동꺼버림,주행포기,장시간 신호대기로 인해서

차량에 설정된 양만큼 재생하지 못했다. 

이때 미처 재생하지 못한 70%가남았다.

이럴 경우 남은 30%가 차면 또 다시 재생을 시작하게 됩니다. 

이 경우 DPF재생주기가 무지 짧아지죠.

재생하려면 다시 온도 높여야 하기 때문에 다시 추가 분사, 기름소모 상승, 

이것이 계속 도돌이표가 되면 연비하락등등 DPF재생스트레스 많이 받죠.ㅎ

그리고 겨울철 연료의 농후분사(질소산화물은 높은 온도 희박분사에서 많이 발생)도

이야기가 말이 안되는것이(냉간시)  열간시(HT)에는  이론대로 라면 

EGR이 작동해야 하거든요.

보통 환경단체에서 HT상태에서도 배기가스 저감장치가 작동하지 않는다.

이런 이야기가 나오죠.(물론 제조사에서는  엔진보호, 그것까지 맞추자면 비용상승)

결론: 질소산화물 저감장치의 하나인  EGR작동이 둔감된 온도조건으로 인해서 

EGR의 본연인 기능인  배기가스 재순환에 의한 불완전 연소할 원인이 줄어듬.

그래서 신선한 공기의 엔진연소실 유입이 많아져서 매연이 적게 발생

DPF내 미세물질 포집량이 적어짐.(재생주기 길어짐)

하지만 인증규격과는 차원이 다른  환경(기온), 기술적(?) 문제이므로 

그냥 현재까지 지나가고 있음.(제조사, 소비자의 경제적 이익???)

참고로

이 온도에서 EGR이 작동하겠습니까?

이건 아침 지상주차한후 시동걸었을때.

흡기온 영하 4도.. 바깥기온  영하12도.

거기다가 주행하면 주행풍에 의해서 흡기온은 더 떨어지는데..

출근후 지하주차장... 

흡기온,대기온이 워낙 낮아서. 

평상시 열간시 RPM 750이랑 차이를 보이죠.

이건 자동차 회사마다의 엔진 제어로직일뿐.(기온,배터리,예열등등 고려사항이 많은것으로)

그리고 겨울철인 경우 연료분사를 많이 해도 예상과 다르게 

배기가스온도(아래는 dpf내 온도)는 여름철 대비 더 낮습니다.

(이건 외부온도,흡기온도가 워낙 낮기 때문에)

환경단체에서 지적하는 SCR분사인 경우 보통 180도 이상에서 최적화가 되는데

겨울철 시내 주행, 장시간 신호 대기시 그 이하로 떨어지는 경우를 우려하는 경우이죠..

실제 인증규격과 벗어난 온도에서 주행한 디젤차량들의 NoX문제

디젤게이트 이후 미국에서 소비자 소송 많아졌죠.

특히나 미국인 경우 NoX허용치가 유로6대비 2배나 엄격하다는것을 생각해 본다면.