자동차공학)LPI 자동차의 배출가스 제어장치

전자제어 믹서방식(신형 FBM)의 배기가스 재순환에 대하여 알아보자. LPG 자동차의 배출가스 제어장치는 크랭크 케이스 배출가스 제어장치, 배기가스 제어장치, 증발가스 제어장치의 3가지 계통으로 이루어져 있다.

구성 부품		기능	비고
크랭크 케이스 배출가스 제어장치	PCV 밸브	HC 가스 제어	유량조절 형식
배기가스 제어장치	FBM 장치	CO, HC, Nox 가스 제거	산소센서 피드백 형식
	3원 촉매장치	CO, HC, Nox 가스 제거	모노리스 방식
	배기가스 재순환 장치	Nox 가스 제거
증발가스 제어장치	LPG 봄베	증발가스 제어
	LPG 솔레노이드 유니트
	베이퍼라이저		프리히터 일체식

 

1. 크랭크 케이스 배출 가스 제어장치

2. 배기가스 제어장치

3. 증발가스 제어장치

 

1. 크랭크 케이스 배출 가스 제어장치

블로바이가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하는 장치로서 크랭크 케이스 내의 블로바이가스를 흡기 매니폴더로 다시 보내 연소시키는 밀폐식 크랭크 케이스 통풍방식을 채택하고 있다.

 

2. 배기가스 제어장치

머플러를 통해 배출되는 유해가스를 감소시키는 역할을 하며 공기 연료 조정 유니트(FBM 장치), 3원 촉매장치, 배기가스 재순환장치(EGR system)로 구성되어 있다.

 

- 촉매 변환장치(catalytic converter)

배기가스(CO, HC, Nox)는 연소실, 흡기 매니폴드, 기화기 및 점화장치 등을 기본적인 형태에서 적절히 개량하고 배기가스 재순환장치, 촉매 변환장치, 아이들업 장치 등을 추가로 장착하여 효과적으로 제할 수 있다. 특히 이들 장치는 배기가스를 효과적으로 제어하면서 양호한 주행력 및 연비를 향상하는데 목적이 있다.

3원 촉매 변환장치는 모노리스식(monolithic type)이며 공기 연료 피드백 컨트롤과 함께 작동하여 CO와 HC를 산화시키고 NOx를 환원시켜 감소시키는 역항를 한다. 3원 촉매 변환장치는 이론 공연비점 부근에서 효과적으로 CO, HC, Nox를 감소시킨다. 산소센서에서 공기 연료 비율을 피드백 시켜 이론 공기 연료 혼합비율로 조절하며 촉매변환장치는 배기가스의 산화 및 환훤을 촉진시켜 가스가 대기로 방출되기 전에 정화시킨다.

 

- 배기가스 재순환 장치 

배기가스 재순환장치는 실린더 헤드의 배기포트에서 흡기 매니폴드에 있는 포트로 배기가스의 일부분을 재순호나 시킴으로써 배기가스 중의 NOx를 감소시키는 장치이다. 작동은 아래 2가지 조건에 따른다.

 

※ 냉각수 온도가 55+4도 미만일 때 : 써머밸브가 개방되어 있어 기화기의 부압이 대기로 방출되므로 EGR 밸브는 닫혀있는 상태가 된다. 따라서 이때는 배기가스가 재순환되지 않는다.

 

※ 냉각수 온도가 55+4도 이상일 때 : 써머밸브가 닫혀 기화기의 진공이 직접 EGR 밸브에 가해지므로 EGR 밸브가 열리고 배기가스 일부분이 재순환된다.

 

3. 증발가스 제어장치

LPG 봄베 자체가 증발가스 제어장치 역할을 하며 시동을 끄면, LPG 솔레노이드와 베이퍼라이저에서 연료를 차단하여 증발가스가 방출되는 것을 방지한다.