다시 클린 디젤로 돌아가기 위한 비용 - SCR

EGR 사용양을 줄여 연비는 좋아지지만 유지비가 만만치 않다. 

산소가 많은 Lean 한 상태에서 연소가 일어날 수밖에 없는 디젤은 필연적으로 질소산화물 NOx가 발생할 수밖에 없다. 공기와 연료의 비가 일정한 가솔린 엔진은 발생한 NOx를 탄화수소 HC나 일산화탄소 CO와 삼원 촉매에서 산소를 맞교환하면서 처리가 가능하지만, 산소가 많은 디젤 엔진은 그럴 수 없다. 

결국 엔진에서 덜 나오게 만들 수밖에 없는데 주로 사용하는 EGR은 연소 효율을 떨어뜨리고 연비도 나쁘게 한다. 그리고 EGR 작동 영역이 제한적이라 폭스바겐 디젤 게이트 때처럼 확실한 정화를 못 시킬 경우도 많다. 

 

디젤 후처리 시스템 개략도 - DOC / DPF / SCR로 구성된다.

EURO 6/7으로 강화된 배기 규제에 대응하기 위해 필연적으로 도입된 시스템이 요소수를 이용해 배기관에서 NOx를 제거하는 SCR (Selective Catalystic Reduction)이다. 디젤 엔진에서 나오는 배기가스는 산화 촉매인 DOC에서 HC와 CO가 입자성 물질인 PM은 DPF에서, 그리고 남은 NOx는 SCR에서 정화된다. 

요소수는 별도의 탱크에 충전해서 쓴다. 엔진 운행 조건에 따라 요소수가 분사되면 암모니아 NH3로 변한 후에 NOX중의 산소와 반응해서 N2와 H2O로 환원시킨다. 분사되는 요소수의 양은 SCR 뒤에 설치된 NOX 센서를 통해 진단해서 제어한다. 

SCR 운영 시스템 구조도 - 보쉬 홈페이지 자료 참조

SCR이 장착된 차량에서는 EGR을 덜 사용해도 배기 규제 대응이 가능하기 때문에 연비와 성능 모두 좋아진다. 다만 요소수는 주유소에서 별도로 충전해 주어야 하기 때문에 유지비가 만만치 않다. 요소수가 비어 있으면 더 이상 배기 규제를 만족할 수 없기 때문에 계기판에 경고등을 띄우고 성능을 제한해서 빠른 충전을 유도하도록 법적으로 규정하고 있다.