기계/재료

첫 고압직접분사 천연가스엔진 개발, 디젤엔진보다 120위안 절약

발행일 : 2012 / 03 / 19

최근 중국 최초의 고출력 실린더 내 고압직접분사 압축천연가스엔진(HPDI엔진)이 워이차이동력서항(潍柴动力西港)신에너지엔진유한공사에 의해 출시되었다. 이로써 중국은 천연가스 실린더 내 직접분사엔진을 응용할 수 있게 되었다. 현재의 디젤유와 천연가스 가격에 따라 계산하면, 트럭이 이러한 천연가스엔진을 탑재할 경우 디젤차에 비해 백킬로미터당 120위안 절약할 수 있다.

HPDI엔진은 산화형 촉매장치를 적용했으며, 5%의 디젤유를 실린더에 분사하여 점화할 경우 95%의 천연가스가 화염 속으로 분사해 주연료가 되어 70%의 입자상오염물질과 20%의 이산화탄소 배출을 감축하는 것으로, 국가Ⅴ배출기준에 도달했다. HPDI엔진 부품은 디젤엔진에도 쓰일 수 있기 때문에 피스톤과 엔진본체를 개량할 필요가 없으며, 운행방식도 디젤엔진과 비슷하다. 게다가 배기온도가 낮고, 신뢰성도 같은 출력의 디젤엔진의 수준이기 때문에 발굴할 잠재력을 지니고 있다.

HPDI엔진은 또한 공연비(Air-FuelRatio) 제어가 불필요하며, 이상폭발과 화재를 피할 수 있다. 열부하도 스파크플러그(spark plug) 점화방식의 가스엔진보다 낮다. HPDI엔진이 디젤엔진과 비슷한 출력 및 토크를 유지하기 때문에 동력성은 디젤엔진과 완전히 같고, 스파크플러그 점화방식의 가스엔진보다 출력 및 토크를 10% 향상시켜 점화방식 가스엔진의 산악지대에서의 출력 부족문제를 해결할 수 있다.

디젤엔진이 국가Ⅴ배출기준에 도달하려면 비용이 높은 선택성 촉매환원시스템을 적용해야 하기 때문에 HPDI엔진을 사용하면 더욱 경제적이다. 고압직접분사 노즐이 커먼레일(Common Rail) 분사엔진에 근거해 설계되기 때문에 엔진 스로틀 밸브 부하제어가 없다. HPDI엔진은 또한 성능을 향상시킬 수 있고, 연료소비와 오염물배출 및 소음을 줄일 수 있다.

관계 전문가는 중국의 에너지절약/환경보호 및 에너지 다양화 정책이 구체화되면서 고압직접분사 천연가스엔진이 발전전망이 밝을 것이라고 내다보았다.