327-328 2019 [춘계학술대회]
| 제목 | GDI 엔진의 메탈 타입 GPF 적용에 따른 PN 저감 특성에 대한 연구 |
|---|---|
| 분야 | 연료 및 윤활유/연비 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 이상호(자동차부품연구원), 오광철(자동차부품연구원), 원장혁(자동차부품연구원), 정병규(자동차부품연구원), 이누리(자동차부품연구원), 이세영(화이버텍), 이춘희(대지금속) |
| Key Words | GPF(가솔린입자상물질저감장치), Exhaust emission(배출가스), PM(입자상물질), PN(입자개수), Metal fiber(금속섬유), CVS(Constant Volume Sampler, 배출가스측정장치) |
| 초록 |
친환경에대한관심이높아짐에따라배기규제는해마다강화되고있다. 유럽의배기규제를따르고있는 국내승용디젤차량의경우후처리장치인DPF (Diesel Particulate Filter)의등장으로입자상물질을획기적으 로저감시킬수있었고, 이후입자수(PN)와관련한규제가새롭게대두되기시작하였다. 국내가솔린차량의 배기규제는북미의규제를따르고있으며, 특히GDI 차량은LEV II 규제부터입자상물질(PM)에대한규제 가 적용되어 왔다. DPF가 적용됨에 따라 승용 디젤 차량의 PM이 대폭 저감되면서 GDI (Gasoline Direct Injection) 차량의입자상물질배출량이DPF가적용된디젤차량에비해많아지게되었다. 연료와 공기가충분히혼합된상태에서 연소시키는MPI 방식과 달리, GDI 방식은압축된공기에 연료를 분사하여연소시키는방식으로혼합시간및공간이제한되어MPI 방식보다입자상물질의배출이필연적으 로커지게된다. 이에따라자동차제작사및관련업체들은GDI 차량에도입자상물질을저감시킬수있는 GPF (Gasoline Particulate Filter)를적용하여강화되는배기규제를만족하기위한연구를진행하고있다. 세라믹wall flow 형식의 GPF는금속섬유GPF에비해제작단가가낮은장점이있지만, 배압이연비변화 에미치는영향이큰가솔린엔진의특성상담체의기공도나web 두께변화에제약이있는 세라믹필터로는 배압조절에어려움이있다. 이에반해금속섬유는열전도율이뛰어나재생시간및워엄시간이짧으며선경 및배열을조절하여배압문제를완화시킬수있다는장점이있다. 또한세라믹필터에비해crack 및melting 에강한특성을가지고있어내구성측면에서도세라믹섬유보다우위에있다. 본연구에서는금속섬유GPF의정화특성을파악하기위해금속섬유GPF를실차에장착후입자수를측 정하여담체의코팅유무(Coated / Bare)에따른입자수정화특성및재생특성을비교및분석하였다. 본 연구에서는 대상 엔진인 1.6 T-GDI 엔진을 탑재한 아반떼 스포츠 차량을 대상 차량으로 선정하여 WLTC 주행 모드를 적용하였다. 실차의 입자수 배출 특성을 확인하기 위하여 배출가스 측정 시스템인 CVS를이용하여담체에따른배출특성을비교및분석하였으며아래그림과같이센서를설치하여온도 및압력데이터를획득하였다. |
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