DPF에 대하여

예전에는 들어보지도 못했던 이름 DPF, 이 DPF가 무엇이길래. DPF전용오일이다. 소리가 난다. 연비가 떨어진다등 많은 말들이 나오는 장치입니다. 이 장치가 하는 역할과 단점등 여러가지를 파해쳐 봅니다.

 

1. DPF(Diesel Particulate Filter)란?

디젤엔진 연소로 발생되는 매연을 줄이기 위한 매연저감장치를 말합니다.

DPFT(Trap)로 쓰여지기도 하며 현대, 기아에서는 CPF(Catalyzed Particulate Filter)라고도 명칭합니다.

위에 그림은 이해를 돕기위해 DPF가 달려있는 차량의 하부를 찍은 모습입니다.

 

2. DPF의 역할

엔진에 연료를 분사하여 연소하여 연소에 의해 발생되는 연소 산화물, 분진등을 DPF필터에 포집하여 일정시간(필터에 걸려지는 양을 체크하여)연소. 즉 태워없애는 작업을 합니다. 이때문에 운전자들이 매케하게 타는 냄새를 맡게 되는 경우가 있습니다.

보통 가솔린 차량보다도 디젤 차량에서 많이 발생하는 매연, 검은 연기기를 내뿜는 차량들이 대부분 디젤차량 이렇게 디젤차량 엔진의 배기 가스 성분에는 PM(Particulate Matters)이라고 불리는 미립자성 물질이 많기 때문입니다.

 

이 PM의 대부분을 차지하는 것이 탄화수소인데 이 탄화수소는 연료가 제대로 연소되지 않았을때 발생을 합니다.

DPF는 촉매필터라는 것을 이용해서 이 PM을 포집하게되는데, 촉매의 모양은 벌집모양처럼 생겨있고, 특수 코팅처리가 되어 있어 탄화수소를 흡착시키는 것입니다. 이렇게 포집된 PM은 일정한 조건이 만족이 되면 재생이라는 과정을 거치는데 재생은 포집된 PM을 태워 없애는 과정입니다.

쉽게 설명하면 일반적으로 연소된 배기가스가 대기중으로 그냥 나가는 것을 다시한번 태워서 매연이 대기중으로 나가는 것을 여과하여 줄이는 역할을 하는 것으로생각하시면 되겠습니다.

 

3. DPF의 구성

디젤 후처리 시스템은 언더후드 프리 캐탈리틱 컨버터(프리캣)와 언더바디 캐탈리틱 컨버터(디젤산화촉매 + 코팅된 디젤매연 입자필터)로 구성되어 있습니다.

이것은 디젤차량에만 적용이 됩니다.

 

 

각 구성품에 대한 이름은 다음과 같습니다.

1. 디젤 산화촉매

2. 디젤 매연 입자 필터(DPF)

3. 압력 파이프

4. 프리 캐탈리스트(프리캣)

위의 그림을 사진으로 본다면 아래와 같습니다.

 

 

4. DPF필터의 내부 구조

엔진에서 배출된 배기가스는 맨 먼저 DPF바로 있는 DOC(Diesel Oxidation catalyst)라는 산화촉매 장치를 거치게 됩니다.

이 장치는 배출된 배기가스중 일산화탄소(Co)와 탄화수소(Hc)를 촉매를 통해 산화시켜 이산화탄소와 물로 바꿔주는 역할을 합니다.

DOC를 통과한 배기가스는 DPF에 이르게 되는데 여기서 PM(입자성물질)일 포집이 됩니다.

 

 

DPF의 내부는 위 그림과 같이 사실상 교대로 막혀 있으며, 내부 격벽은 다공질로 되어 있어 입자가 작은 공기는 통과를 시키고 입자가 큰 PM은

통과시키지 않습니다. 또한 촉매는 입자성분을 흡착하는 특수 코팅이 되어 있어 PM을 촉매 표면에 흡착시키는 것입니다.

촉매의 모양 또한 벌집모양처럼 생겨 있습니다.

 

 

 

 

5. DPF의 고장유형

가. 엔진오일의 성분차이로 인한

디젤엔진의 경우 엔진오일의 일부가 연소시에 같이 연료와 함께 연소가 됩니다.

엔진오일은 기유에 여러가지 첨가물이 들어가 있지만. 엔진오일에는 황과 인기 포함이 되어 있습니다.

이 두 물질은 PM의 생성을 촉진한다는데 문제가 있습니다.

일반 광유는 황과 인이 거의 포함되어 나오고 있으며, 하지만 최근에는 환경에 대한 규제가 워낙에 심하여 어지간한 오일이며 ACEA-C3급 엔진오일이 나온다고 생각하시면 됩니다. 일부에서는 아직도 적용을 안한 오일을 사용하므로 DPF차량의 경우에는 사전에 미리 알아보고 엔진오일교환을 하여야 합니다.

또한 황 성분이 많이 섞인 저질연료를 사용하게 되면 냄새도 많이 나며 구토및 어지러움을 호소할 수 있습니다.

저질연료를 사용할시 백연(하얀매연)이 발생하기도 하는데, 이것은 과도한 PM축적으로 인한 것으로 백연이 발생한다면 저질연료에 대한 의심을 가져볼 필요가 있으며, 이 단계까지 왔을 때는 DPF는 이미 고장이 나있다고 보면 맞을 겁니다.

 

나. 경고등 점등을 무시한채로 운전하는 경우

 

 

 

이러한 것은 운전자의 잘못이라고 할 수 있습니다.

엔진경고등이 점등이 발생을 했음에도 주행을 계속해서 생긴 문제입니다.

당장 주행하는 데는 문제가 없고 그렇다고 위험을 느끼는 증상이 안 나타난다고 해서 이를 무시하고 그냥 주행하다가 결과로는

DPF가 완전히 망가져서 완전교체를 해야 하는 경우입니다.

참고로 점등은 자체 이상이 있을 수도 있고 자가 회복기능으로 해제가 되지만 점멸은 진짜 위험하니 빨리 정비센터로 가라는 경고메세지입니다.

 

다. 흡기시스템 문제로 인한 고장

흡기 시스템은 출력을 높이는 등의 목적으로 조작을 하는 경우가 있습니다.

자칫 연소실로 유입되는 공기의 양이 정상보다 적어 질수가 있는데, 이를 흡기부압이 떨어진다고 합니다.

흡기부압이 떨어지면 연료와 공기의 비율이 공연비가 떨어져 불완전연소로 인해 입자성물질(PM)이 더 많이 발생을 합니다.

이 PM은 DPF에 축적이 되고 재생 횟수가 늘어나게 됩니다. 잦은 재생은 재생효율을 떨어뜨리고 이로인해 인젝터의 분사량 및 분사시기가 변경이 됩니다. 이는 추가적인 불완전연소로 이어져 PM이 더 발생하는 악순환이 됩니다.이는 DPF의 고장으로 이어집니다.

 

라. 부품불량에 따른 오정비

이것은 정비사의 문제입니다. 가장 직접적인 문제는 DPF의 온도를 측정하는 온도센서나 차압센서가 고장이라든지 스로틀바디, 스웰밸브, 인젝터나 다른 센서들이 고장이난 경우에도 DPF는 손상될 수 있습니다.

이러한것을 찾지 못한 상태에서 원인은 잡지 못하고 DPF만 교환하면 또 다시 교환을 반복할 수도 있습니다.

 

 

6.DPF차량 점검 및 간단한 TIP

TIP1 : 고속도로 주행을 주기적으로 하는 것이 디젤차 관리에 도움을 많이 줍니다.

10,000km이상 고속도로를 달리는 일 없이 저속으로 운전을 하는 경우에는 꼭 정비센터를 방문해서 강제 재생을 하는 것이 좋습니다.

아니시면 가족들과 야외로 드라이브를 즐기는 것도 좋은 방법입니다.

 

TIP2 : 재생중일때는 일반적인 자동차 소음이 아니라 간헐적으로 미세 작동음이 발생합니다.

이 소음이 끝나기 전에 시동을 끄는 것은 자제를 해야합니다. PM의 과다한 축적이 문제라고 DPF를 강제로 탈거해서 PM(입자성물질)을 에어로 불어내는 것은 자제를 해야 합니다. 분다고 떨어지는 것도 아닙니다.

 

 

 

 

 

참조 : 블로그 오토락님의 글