카본 필터, 기본 기능

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개관

본 문서에는 다음과 같은 정보가 포함되어 있습니다:

• 일반 사항

• 기능

일반 사항

매연 입자 필터는 디젤 엔진의 경우 산화 촉매 장치 뒤에, 가솔린 엔진의 경우 삼원 촉매 장치 뒤에 있습니다. 이는 사전 정화된 배기가스에서 환경 및 건강에 유해한 매연 입자를 걸러냅니다. 재생 단계에서는 저장된 입자가 연소됩니다.

기능

매연 입자 필터

매연 입자 필터의 기능은 배기가스에서 매연 입자를 걸러내는 것입니다. 매연 입자의 80 ~ 99.5%는 순수 탄소(C)로 되어 있습니다.

매연 입자 필터는 세라믹 벌집 필터 바디로 되어 있습니다. 이는 평행하게 놓여 있는 다수의 덕트로 구성되어 있으며, 이 덕트는 교대로 닫혀 있습니다. 배기가스가 매연 입자 필터의 다공성 세라믹 벽을 통해 흐르는 동안 매연 입자가 표면에서 떨어집니다. 여과된 배기가스는 뒤쪽으로 열려 있는 덕트를 통해 배기 장치로 계속 흐릅니다.

 가솔린 엔진의 경우 매연 입자 필터가 특수 내열 코디어라이트로 되어 있습니다. 디젤 엔진의 경우 이는 규소 카바이드로 되어 있습니다.

재생

매연 입자 필터의 기능을 유지하기 위해 재생이 실행됩니다. 연소 엔진 컨트롤 유닛은 차압 센서를 통해 매연 입자 함량을 확인하고, 특성곡선에 따른 값을 초과할 경우 재생 단계를 시작합니다. 매연 입자 배출 및 필터 크기에 따라 재생은 약 500 km 이후에 이루어집니다.

재생 시 매연 입자는 주로 이산화탄소(CO2)로 연소됩니다. 온도가 약 600 °C 이상일 때 매연 입자 필터에 붙어 있던 매연 입자가 재생 프로세스를 통해 불타 없어집니다. 특히 디젤 엔진의 경우 이러한 온도에 거의 도달하지 못합니다. 온도가 낮을 때 재생하기 위해 상류에 있는 산화 촉매 장치 및 매연 입자 필터의 촉매층이 이용됩니다.

 가솔린 엔진의 경우 재생은 기존의 주행 방식대로 주로 오버런 모드에서 실행됩니다. 매연 입자 필터에 산소(O2)가 공급되는 즉시 불에 탑니다. 약 1,150 °C의 최고 온도는 매연 입자 필터의 후방 및 중앙 영역에서 형성됩니다.

재생 과정은 몇 분이 소요되며 다음과 같은 요소에 따라 달라집니다.

• 차량 속도

• 배기가스 온도

• 연료 레벨

• 엔진 속도

일반 주행 모드에서는 재생에 필요한 배기가스 온도가 충분하지 않으므로, 적절한 후분사를 통해 배기가스 온도가 상승합니다. 추가적인 후분사의 경우 작동 전류 회로에서 팽창할 때 연료가 분사됩니다. 연료가 완전히 연소되지는 않고 배기가스 온도는 상승합니다.