EGR(Exhaust Gas Recirculation)에 대하여-터보차저정보<명준 Turbo ATD>

 EGR(Exhaust Gas Recirculation)의 고장코드는 터보차저의 고장과 관련이 있습니다.

터보관련문의: 010 6294 3481

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 정품신품터보(파격가)와 터보엑츄에이터

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EGR이란  nitrous oxide emissions을 줄이기 위하여 배기가스를 연소실로 되돌려 보내는 재순환장치입니다.

  이는 fuel/air 혼합비에서 산소의 양을 줄여 연소를 늦추는 역할을 하게 되며 이로 인해 연소실의 온도를 낮추고 결국  nitrogen oxide emissions(질소산화물 NOx)을 줄이게 되는 일련의 과정을 말합니다.

 

최근에는 다양한 EGR 레이아웃에 대한 시도가 계속되고 있습니다.

 

  디젤엔진에서 EGR은 두개의 시스템이 있습니다.
  high-pressure EGR system과 low-pressure EGR system

두 시스템의 주요한 차이점은 '어디서 재순환이 이루어지는냐'로 나누어집니다. 

 

1. High Pressure Exhaust Gas Recirculation (EGR)

 이전의 디젤엔진은  high pressure EGR system만을 사용했습니다.

 exhaust gas를 터보차저 터빈에 도달하기전에 exhaust manifold에서 우회시켜  intake manifold로 보내는 방식으로 이는 배기와 흡기의 압력에 의해 재순환량이 정해지는 방식입니다.  throttle valve control module로 압력차를 조절하게 됩니다. 

 

HP EGR  Functional Diagram

단점은 throttle opening이 작을수록 EGR이 흡기쪽으로 보내는 배기가스량이 증가하게 되고 이는 터보차저에 보내지는 공기총량이 줄여드는데 있습니다. 

따라서 터보차저의 회전력이 요구되는 출력만큼 돌지 못하게 되는 것입니다. 

 

HP Exhaust Gas Recirculation Module

 

 

 

2. Low-Pressure Exhaust Gas Recirculation

이 시스템은 particulate filter의 뒤에서 배기가스를 되돌려  EGR cooler 거쳐 터보차저의 앞의 흡기쪽으로 보내는 방식입니다.

high-pressure exhaust gas recirculation system과 비교해 보면,

the low-pressure EGR system은 Exhaust gas가 EGR cooler에 의해 냉각이 되어있고  particulate filter 통과후의 배기가스이므로 거의 particle이 없는 배기가스가 공급되며 터보차저의 회전반응이 더욱 신속히 이루어지게 됩니다.

 

LP EGR Functional Diagram

 

장점은

첫째, LP EGR이 터보차저 컴퓨레서에 유입되기 전 LP EGR 쿨러 혹은( 차종에 따라 인터쿨러를 지나며 )냉각되기 때문에 HP EGR 비해  흡기 매니폴드 낮게 온도를 유지할 수 있다. 이로 인해 동일한 EGR 유량 공급 시 NOx 저감폭이 더 크며 이러한 큰 NOx 저감폭을 활용, 연비나 다른 배기 배출물 특성 향상에 활용할 수 있습니다.

 

 둘째, LP EGR은 DPF 후단에서 배기 가스를 재순환시키기 때문에 터보차져의 터빈을 지나는 배기 가스 유량에는 영향을 미치지 않게 되어 더 높은 과급 압력 유지가 가능해진다. 이는 곧 PM 배출 저감이 가능함을 의미하며 다른 한편으로는 터빈의 노즐을 더 개방하는 것이 가능하여 터빈 전단 압력이 낮아짐으로써 펌핑 로스를 줄일 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

 

 셋째, LP EGR 적용 시 배기 가스와 신기가 컴프레서, 인터쿨러, 흡기매니폴드를 거치는 과정에서 HP EGR 대비 더 균질한 혼합기를 형성하기 때문에 NOx/PM 상반 관계를 개선할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

 

단점은

HP EGR 대비 상대적으로 긴 공급라인으로 인해 응답 속도가 느려 고알피엠 사용시 NOx 오버슛이 발생할 가능성이 존재하며 배기 가스가 터보차저의 컴프레서를 지나기 때문에 터보차저의 컴프레서의 내구성이 악영향을 끼칠 우려가 있습니다.

 

exhaust flap control unit

exhaust flap은  LP EGR이 장착된 디젤엔진차종에 보통 장착이 됩니다.

역할은 exhaust pressures을 증가시켜 LP EGR의 작동조건을 만들기 위해서 입니다.

*이론과는 달리 LP EGR이 부착된 차량들이 카본축적이 더 많이 생긴다는 이야기가 있습니다.