74강. 디젤엔진의 배출가스와 대책 2
사. 배기가스 후처리장치
배기가스 후처리장치를 적용하여 기존의 산화촉매와 더불어 배기통로에 배기가스 후 처리장치 설치하여 지금까지 디젤차량에서 문제시화 되었던 매연을 배기가스 후처리장
치를 통해 매연을 포집하여 배기온도를 상승시켜 매연을 태워줌으로써 기존 매연을 현
저히 저감할 수 있게 되었다.
아. 용량가변 터보차저(VGT)
기존 터보차저의 경우 저부하 상태에서도 터보차저의 효과를 볼 수가 없던 것에 반해
용량가변 터보차저(VGT)의 적용으로 저부하 영역에서도 효율적인 과급으로 인한 엔진
출력을 향상과 배기가스의 저감효과를 극대화하였다.
자. 인젝터
커먼레일 엔진에 사용하는 인젝터의 사양은 점점 변화되고 있다. 기존에 적용된 그레
이드화 또는 클래스화 인젝터에서 IQA 인젝터가 적용되고 있다.
IQA는 injection quantity adaptation의 약자로, 초기생산 신품의 인젝터를 전 부
하, 부분부하, 아이들, 파일럿 분사구간 등, 전 운전영역에서 분사된 유량측정을 하여
이것을 데이터베이스화한 인젝터이다. 이것을 생산라인에서 데이터베이스의 정보를 엔
진 ECU에 저장하여 인젝터 별 분사시간 보정 및 기통간 분사량 편차를 감소시킬 수 있
게 한 인젝터이다.
IQA가 적용된 인젝터는 인젝터 상단에 문자숫자 코드와 매트릭스 코드가 입력되어
있습니다. 문자숫자 코드는 정비공장에서 정비용으로 사용되고, 매트릭스 코드는 생산
라인에서 출하 때 사용하는 컴퓨터 인식용 바코드다.
(1) IQA 인젝터의 장점
IQA가 적용된 인젝터의 장점을 보면 강화되는 배기가스 규제 대응 용이하며, 실린더
별 분사 연료량의 편차를 줄여 엔진 정숙성이 향상되었고, 각 실린더 별 분사 연료량을
예측하여 최적의 연료분사량 제어가 가능해졌다. 또한 차량을 장기간 사용함으로써 얻
어지는 인젝터 또는 엔진의 성능변화도 그때그때 학습하여 항상 최적의 운전상태가 되
도록 연료량 학습도 가능하게 되었다.
(가) IQA 적용 인적터의 장점
① 배기가스 규제 대응용이
② 엔진 정숙성 향상
③ 최적의 연료분사량 제어가능
④ 연료량 학습가능(최적의 운전상태)
(나) 최소 연료량 보정기능
차량의 노후화 또는 인젝터의 노후화로 인하여 실린더 내의 연소특성이 달라지면
엔진의 이상 진동 발생이 되고, 배기가스의 배출량도 증가한다. 이와 같은 문제점을
없애기 위해 최소 연료량 학습을 실시한다. 최소 연료량 보정기능은 ZFC(zero fuel
quantity correction)이라 하며 ZFC는 인젝터마다의 무효분사시간을 엔진 ECM이
찾기 위한 것이다.
엔진 ECM은 인젝터 내의 솔레노이드밸브에 일정량의 전류를 통전시켜 시키면 최
종적으로 노즐을 통해 커먼레일에 저장된 고압의 연료를 연소실로 분사시킨다. 이때
인젝터의 솔레노이드밸브에 공급되는 전류시간과 기계적인 작동에 의해 열리기 시작
하는 노즐의 작동시간은 차이가 발생하게 되는데 이 차이를 엔진 ECM에 기억하고,
이 시간이 짧거나, 길어지게 되면 실질적으로 인젝터 노즐의 열고 닫는 시간에 변화
를 주어 연소실 내부의 연소상태가 불안정하게 되어 배출가스의 발생을 증가시킨다.
이러한 문제를 해결하기 위해 최소 연료량 학습을 실시한다. 최소 연료량 학습은
주행 중 운전자의 감속신호가 엔진 ECM으로 입력되면, 엔진 ECM은 최소연료량 보
정 학습을 하기 위한 동작을 한다.
인젝터의 연료분사시간을 0μS에서 서서히 올려 엔진회전수에 변화가 있을 때, 엔
진 ECM은 그 시간을 학습하여 연료량 보정 신호로 사용한다. 참고로 ZFC는 타행 주
행 시 운전자가 느끼지 못하는 범위 내에서 실시한다.
