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Aug 10, 2023

디젤 배출 시스템의 작동 방식

대기오염방지법이 통과된 지 56년이 지났지만,

대기오염방지법이 제정된 지 56년이 지났지만, 그 중 후반은 디젤엔진이 가장 바쁜 시기였습니다. 1991년부터 엔진 제조업체가 입자상 물질(PM)을 줄이도록 더욱 엄격한 연방 배출 표준이 도입되었습니다. 1994년에는 PM 추가 60% 감소가 의무화되었습니다. 그러다가 1998년에는 질소산화물(NOx)에 대한 더 엄격한 제한이 부과되었고, 최대 제한도 점차적으로 강화되었습니다. NOx 배출에 대한 다음 단속은 2004년에 이루어졌으며, Ford는 배기 가스 재순환(EGR) 기능을 갖춘 Navistar 제작 6.0L Power Stroke를 선보였고 GM은 6.6L Duramax에 EGR을 추가했습니다.

2007년 1월 1일부터 PM 배출 제한은 다시 한 번 낮아졌는데, 이번에는 1991년 기준보다 96% 감소한 0.01g/bhp-hr입니다. 동시에 제조업체는 2004년에 발효된 표준보다 90% 낮은 NOx 수준을 충족해야 했지만, 이 표준은 즉시 적용되지 않았습니다. 제조업체는 2007년부터 2010년까지의 기간을 새롭고 매우 엄격한 NOx 표준의 단계적 도입 기간으로 사용할 수 있었습니다. 이에 따라 포드와 GM은 모두 SCR(선택적 촉매 환원)을 사용해야 하는 표준을 충족하기 위해 2010년까지 기다렸고, 포드와 GM은 신형 6.7L 파워 스트로크와 LML 듀라맥스(2011년형 모델로 출시)를 출시했다. .

위에서 언급한 계속 증가하는 규정을 충족하기 위해 수많은 오염 방지 기술이 사용되었습니다. 초기(1990년대)에는 피스톤 설계 변경, 인젝터 스프레이 각도 변경 또는 전자 제어식 분사 시스템으로 전환하는 것이 많은 배출을 억제하는 데 도움이 되었지만 전부는 아니었습니다. 결과적으로 PM 요구 사항을 충족하기 위해 더 높은 분사 압력과 특히 고압 커먼 레일 시스템이 채택되었습니다. 그런 다음 앞서 언급한 EGR 시스템이 등장하여 NOx 수준을 낮추는 데 도움이 되었습니다. 디젤 산화 촉매(DOC), 디젤 미립자 필터(DPF), 능동 및 수동 재생, 선택적 촉매 환원(SCR), 디젤 배기 유체(DEF)와 같은 추가 PM 및 NOx 방지 기술이 곧 뒤따랐습니다.

화려한 약어 때문에 혼란스러우신가요? 아래로 스크롤하여 정확한 의미와 작동 방식을 찾아보세요.

EPA 레이더의 첫 번째 오염 물질은 입자상 물질(PM)이었습니다. 디젤 엔진에서 PM은 연소 과정에서 완전히 사용되지 않고 배기 밸브를 통해 실린더를 떠나 배기 시스템을 통과하여 테일 파이프 형태로 배출되는 연료와 같이 연소되지 않은 연료의 결과입니다. 검은 연기. 실린더 내에서 덜 정확한 분사 이벤트가 발생하는 기계식(예: 구형) 연료 시스템은 PM을 생성하는 것으로 악명이 높습니다. PM 자체는 황산염, 발암성 화합물, 원소 탄소 및 중금속의 복잡한 구성입니다.

질소산화물(NOx)은 디젤 엔진의 높은 작동 온도로 인한 직접적인 결과이며 스모그의 주요 성분입니다. 연소 중에 질소가 방출되어 산소와 결합할 때 형성됩니다. 실린더 내부에 극도의 열이 있을 때 다양한 질소 산화물, 즉 이산화질소와 산화질소가 생성됩니다. 이는 NOx(실린더 내부 온도가 낮을 ​​때 달성)와 PM(완전 연소/실린더 내 온도가 높을 때 달성) 사이의 균형이 잘 맞는다는 것을 의미합니다. 온도)는 현대 디젤 엔진이 두 오염 물질을 모두 합리적인 수준으로 유지하는 데 가장 중요합니다.