50강. 전자제어 커먼레일 시스템의 개요
디젤기관의 소음 감소와 함께 연료의 경제성 및 유해 배기가스 배출 저하 등의 필요
성은 항상 대두되었으나 기계적으로 제어되는 기존의 연료분사장치로 대응하기에는 한
계가 있다.
이러한 요구사항을 만족시키기 위해서는 정밀하고, 정확하게 계측되는 연료 분사량
과 함께 고압의 분사압력을 요구하는 장치가 필요하다. 이에 따라 디젤기관의 전자제어
화 및 고압 직접 분사장치를 개발하여 사용하게 되었다.
커먼레일방식의 주요 구성부품은 고압의 연료를 저장하는 어큐뮬레이터(accumulator : 축압기)인 커먼레일을 비롯하여 초고압 연료공급장치, 인젝터(injector), 전기적인
입·출력요소, 컴퓨터(ECU) 등으로 되어 있다. 이 방식의 장점은 다음과 같다.
가. 유해 배기가스의 배출감소
커먼레일방식은 연소실에 분사된 연료를 완전연소에 가깝게 연소시켜 각종 유해 배
기가스의 배출을 억제할 수 있다. 동일 질소산화물(NOx) 수준을 유지하면서 이산화탄
소 20%, 일산화탄소 40%, 탄화수소 50%, 입자상 배출물 60%까지 감소시킬 수 있다.
나. 연료 소비율의 향상
기존의 분배형 분사펌프를 사용하는 기관에 비해 공기와 연료 비율을 최대화하여
20% 정도의 연료 소비율을 향상시킬 수 있다.
다. 기관의 성능 향상
분사압력은 기관의 회전속도 및 부하조건과는 관계없기 때문에 저속에서 큰 부하가
걸릴 경우에도 고압으로 연료분사가 가능하기 때문에 기존의 디젤기관보다 저속에서 회
전력을 50% 정도 향상시킬 수 있어 출력을 25% 정도 증가시킬 수 있다.
라. 운전성능의 향상
기존의 디젤기관 단점인 진동과 소음을 착화분사(pilot injection)를 도입하여 획기적
으로 감소시킴으로써 운전하는데 가솔린 기관과 같은 느낌을 얻을 수 있다.
마. 콤팩트(compact)한 설계와 경량화
인젝터를 콤팩트화하여 2밸브 및 4밸브가 가능하며, 기존의 디젤기관에 비해 약
20kgf 정도의 무게를 감소시킬 수 있다.
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