3. EGR에 의한 배출가스 저감원리

3. EGR에 의한 배출가스 저감원리

디젤 엔진의 Nox 발생은 급속 연소초기(연소 시작 후 크랭크 각도 20°)의 이론 공연비에 가까운 공연비가 고온 분위기에서 대부분의 Nox가 형성된다.

1) NOx 제어에 가장 효과적인 방법은 분사시기 지연과 배기가스 연소실 재순환이다.

2) EGR 가스의 주 성분은 N2와 CO2, 수증기(H2O)이며, 이들 가스가 연소 과정에 영향을 미치는 주된 효과는 다음과 같다.

① 희석효과

EGR이 연소실로 들어오는 O2를 N2, CO2, H2O로 대체한다. 연소실 내의 산소 농도 감소로 NOx 감소, PM&HC 증가, 산소 농도 감소로 NOx 감소, PH&HC 증가한다.

② 열효과

EGR에 의한 내부 비열 증가를 통해 화학 반응을 약화시킨다. 연소실에 수증기(H2O)와 CO2를 도입하면 흡기 비열이 증가하며, 비열의 증가로 실린더 내 최고 온도가 낮아지고 NOx 배출이 감소한다. 그러나 NOX 배출량이 감소하면 토크 변동이 커지므로, NOx 배출량과 토크 변동의 양립이 최적이 되도록 EGR율을 제어할 필요가 있다.

③ 화학 효과

Co2와 수증기(H2O)의 열해리의 화학 작용으로 고온에서 일어나는 활발한 흡열 과정으로 연소 에너지를 흡수하여 실린더 최고 온도를 낮춘다.