현대 디젤 엔진의 영역에서, 가변 형상 터보 차저 (VGT) 엔진과 ADBLUE 우레아 솔루션의 조합은 유해한 배출량을 줄이고 엔진 성능 향상을위한 중요한 기술로 등장했습니다. AdBlue 우레아 솔루션의 전용 공급 업체 로서이 솔루션이 VGT 엔진 내에서 어떻게 작동하는지에 대한 복잡한 작업을 탐구하게되어 기쁩니다.
가변 이해 - 지오메트리 터보 차저 엔진 이해
AdBlue 우레아 솔루션의 역할을 탐색하기 전에 가변 지오메트리 터보 차저 엔진의 기본 사항을 이해하는 것이 필수적입니다. 터보 차저는 추가 공기를 연소실로 강제하여 엔진의 전력 출력을 증가시키는 장치입니다. 전통적인 터보 차저에서 터빈 하우징의 형상이 고정되어 있습니다. 그러나 VGT 엔진에서는 터빈 하우징의 형상을 엔진의 작동 조건에 따라 조정할 수 있습니다.
VGT 엔진의 주요 장점은 다양한 엔진 속도에서 부스트 압력을 최적화하는 기능입니다. 엔진 속도가 낮은 경우 터빈 하우징의 베네를 좁은 위치로 조정할 수 있습니다. 이로 인해 배기 가스의 흐름이 제한되어 속도가 증가하고 터빈이 더 빨리 회전 할 수 있습니다. 결과적으로 터보 차저는 낮은 엔진 속도에서도 충분한 부스트 압력을 제공하여 "터보 지연"이라고하는 SO를 제거 할 수 있습니다. 높은 엔진 속도에서는 더 많은 양의 배기 가스를 통과 할 수 있도록 베일을 더 넓게 열 수있어 엔진이 크게 향상되고 엔진이 효율적으로 작동하도록합니다.
AdBlue 우레아 솔루션의 역할
Adblue는 고도의 우레아 용액으로, 일반적으로 32.5%의 요소 및 67.5% 탈수성 물로 구성됩니다. 디젤 엔진의 질소 (NOX) 배출을 줄이는 데 중요한 역할을하며, 대기 오염 및 스모그에 기여하는 유해한 오염 물질입니다.
엔진이 작동 할 때 VGT 엔진의 배기 가스는 NOX가 풍부합니다. AdBlue 우레아 용액은 배기 시스템의 특정 지점에서 배기 스트림에 주입되며, 일반적으로 선택적 촉매 환원 (SCR) 촉매의 상류. 일단 주사되면, ADBLUE 용액은 뜨거운 배기 가스에 의해 가열되고 암모니아 (NH₃) 및 이산화탄소 (CO₂)로 분해된다.
화학 반응은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
(nh₂) ₂co + h₂o → 2nh₃ + co₂
그런 다음 암모니아는 SCR 촉매에 대한 배기 가스에서 NOX와 반응합니다. 발생하는 두 가지 주요 반응이 있습니다.
4NO+ 4NH++ O₂ → 4N₂+ 6H₂O
6No₂+ 8nh₃ → 7n₂+ 12h₂o
이러한 반응은 유해한 NOX 가스를 무해한 질소 (NIT) 및 물 (HATER)으로 전환시켜 엔진의 NOX 배출량을 크게 감소시킵니다. 실제로, 최신 SCR 시스템은 NOX 배출량을 최대 90%감소시킬 수 있습니다.
AdBlue 우레아 솔루션과 VGT 엔진 간의 상호 작용
VGT 엔진 및 ADBLUE 요소 솔루션은 엔진 성능을 최적화하고 배출량을 줄이기 위해 조화를 이룹니다. 엔진 속도에 따라 부스트 압력을 조정하는 VGT 엔진의 기능은 엔진이 최적의 공기 연료 비율로 작동하도록합니다. 이것은 전력 출력 및 연료 효율을 향상시킬뿐만 아니라 배기 가스의 조성에도 영향을 미칩니다.
잘 작동하는 VGT 엔진은보다 일관된 온도와 유량으로 배기 가스를 생산할 수 있습니다. 이것은 AdBlue 우레아 솔루션의 효과적인 분해에 중요합니다. 암모니아로의 ADBLUE의 분해에는 특정 온도 범위 (보통 180 ° C에서 650 ° C 사이)가 필요합니다. 배기 가스 온도가 너무 낮 으면 AdBlue가 제대로 분해되지 않아 불완전한 NOX 감소가 발생할 수 있습니다. 반면, 온도가 너무 높으면 암모니아가 NOX와 반응하기 전에 산화 될 수 있습니다.
VGT 엔진의 제어 시스템은 AdBlue 투약 시스템과 통신 할 수도 있습니다. 하중, 속도 및 배기 가스 온도와 같은 엔진의 작동 조건에 따라 투약 시스템은 배기 스트림에 주입 된 AdBlue 우레아 용액의 양을 정확하게 제어 할 수 있습니다. 이를 통해 적절한 양의 암모니아가 NOX와 반응하여 SCR 공정의 효율을 최대화 할 수 있습니다.
VGT 엔진에서 AdBlue 우레아 솔루션 사용의 이점
VGT 엔진에서 AdBlue 우레아 솔루션을 사용하는 데 몇 가지 중요한 이점이 있습니다.
- 배출 감소: 앞에서 언급했듯이 주요 이점은 NOX 배출량의 현저한 감소입니다. 이를 통해 디젤 엔진은 유럽의 EURO 6 및 미국의 Tier 4 Final과 같은 엄격한 환경 규제를 충족시키는 데 도움이됩니다.
- 개선 된 연료 효율: SCR 공정을 통해 NOX 배출량을 줄임으로써 엔진은보다 효율적으로 작동 할 수 있습니다. VGT 엔진은 연료 소비가 줄어든 공기 연료 비율로 운행하도록 조정할 수 있습니다.
- 확장 된 엔진 수명: NOX 배출량은 또한 엔진 구성 요소의 부식과 마모가 줄어 듭니다. SCR 시스템은 NOX의 손상 효과로부터 엔진을 보호하여 엔진의 수명을 확장 할 수 있도록 도와줍니다.
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참조
- Heywood, JB (1988). 내 연소 엔진 기초. 맥그로 - 힐.
- Kane, RJ, & Heisler, H. (2013). 디젤 엔진 과도 작업. SAE 국제.
- 자동차 엔지니어 협회 (SAE). (2010). SAE J2224 : 선택적 촉매 환원 (SCR) 시스템에 사용하기위한 디젤 배기 유체 (DEF).