디젤의 미래는 불안정하다

디젤은 전 세계 소비자의 사용 수준이 다양하면서 혼합된 역사를 지닌 연료입니다. 운송 세계에서 디젤 엔진은 동급의 가솔린 ​​엔진보다 더 나은 연비와 토크를 제공합니다. 특히 유럽에서 인기가 높은 디젤은 소형 통근차는 물론 트럭, 버스 등 대형 차량 모두에서 강력한 소비자 기반을 구축했습니다.

그럼에도 불구하고 상황은 바뀌고 있으며 일반 운전자에게는 디젤의 시대가 얼마 남지 않았습니다. 왜 이런 일이 발생하며, 디젤의 왕좌를 놓고 경쟁하는 잠재적인 대안은 무엇입니까?

디젤은 가솔린에 비해 여러 가지 장점을 지닌 탄화수소 연료입니다. 휘발성이 없기 때문에 압축 점화 모드에서 사용할 수 있으며 디젤 엔진은 희박 연료-공기 비율로 작동할 수 있습니다. 또한 휘발유보다 체적 에너지 밀도가 더 높으며, 낮은 휘발성 덕분에 디젤 엔진은 폭발 위험 없이 상당히 높은 압축비로 작동할 수 있습니다. 이러한 이점을 통해 디젤 엔진은 비슷한 크기의 가솔린 ​​엔진보다 훨씬 더 많은 토크를 생성할 수 있으며 연비가 15% 이상 향상될 수 있습니다.

불행하게도 디젤에도 상당한 단점이 있습니다. 디젤 엔진은 압축비가 높고 토크 출력이 높기 때문에 구성 시 더 무거운 재료가 필요하기 때문에 일반적으로 중량 대비 출력 비율이 좋지 않습니다. 그러나 디젤 엔진의 가장 큰 문제점은 배기가스 배출입니다. 더 높은 연료 효율성에도 불구하고 디젤 엔진의 이산화탄소 배출량은 동급 가스 모터에 비해 훨씬 더 나쁜 경우가 많습니다. 또한 희박연소 특성으로 인해 환경에 부정적인 영향을 미치는 높은 수준의 질소산화물(NOx)이 생성됩니다. 인간의 호흡기 손상을 담당하는 미립자 오염 문제도 있습니다. 디젤 자동차는 이 모든 영역에서 가솔린 자동차보다 순위가 훨씬 낮습니다. 이는 업계에 비유적인 골칫거리를 야기하고, 대중에게도 말 그대로 골칫거리를 야기하기 시작했습니다.

디젤은 자동차 제조업체들이 최신 기술의 연비 이점을 선전하면서 2000년대 초반 르네상스를 누리며 순조롭게 성장하고 있었습니다. 원칙적으로 NOx 문제는 선택적 촉매 환원을 사용하여 해결할 수 있지만 이로 인해 제조업체의 비용이 증가하고 운전자가 바닥에 닿을 때 성능이 저하됩니다.

연구원들이 폭스바겐 자동차 그룹의 많은 차량이 노골적으로 배출가스 규제를 위반하고 있다는 사실을 발견했을 때 균열이 갑자기 나타났습니다. 다른 트릭 중에서도 자동차는 서로 다른 연료/공기 혼합물을 사용하고 테스트 조건 밖에서 NOx 세정 촉매를 적게 투여하여 배기가스를 극적으로 증가시키는 대신 더 많은 출력을 제공하는 것으로 나타났습니다. 갑자기 수십만 대의 디젤 자동차가 리콜 및 환매 대상이 되었습니다. 리콜 대상 차량은 엔진 관리 소프트웨어를 수정하여 경제성과 성능을 희생하면서 배기가스 배출을 개선했습니다. 거의 하룻밤 사이에 구매 대중은 디젤이 지금까지 알려진 친환경 만병통치약이 아니라는 사실을 알게 되었습니다. 디젤 엔진이 갑자기 더러워지고 차량을 오염시키는 것으로 알려지면서 주요 국제 스캔들의 중심이 되었습니다.

자동차 산업은 몇 년이 지난 후에도 여전히 낙진을 다루고 있기 때문에 디젤의 이미지는 여전히 오염되어 있습니다. 도시들은 디젤 자동차의 거리 운행을 금지하기 위해 줄을 섰고, 독일은 오염도가 높은 자동차 소유자들의 거래를 장려하기 위해 현금 인센티브를 제공하고 있습니다.

디젤 엔진을 더 깨끗하게 만들려는 시도에는 부작용이 있었습니다. 점점 더 엄격해지는 배기가스 배출 기준을 충족하기 위해 자동차 제조업체는 가솔린 엔진에 촉매 변환기를 도입하는 것과 유사한 새로운 기술을 구현했습니다. 현재 많은 차량에는 미립자 배출을 줄이기 위해 디젤 미립자 필터(DPF)가 장착되어 있습니다. 이는 배기 장치에 장착되어 연소 과정에서 발생하는 입자상 물질을 포착합니다. 시간이 지남에 따라 이러한 필터는 그을음으로 막히기 시작하여 배기 시스템의 배압이 증가하고 엔진 성능이 저하됩니다. 이런 일이 발생하면 그을음을 태워 없애기 위해 배기 온도를 높이는 과정인 필터를 재생해야 합니다. 이는 고속 고속도로 주행 중에 배기열이 쌓이기 때문에 수동적으로 달성할 수 있지만, 스톱-스타트 도시 환경에서 주행하는 많은 자동차는 다른 방법을 사용해야 합니다. 이를 능동 재생이라고 하며, 배기가스에 추가 디젤을 주입하거나 엔진이 일정 시간 동안 정지해 있는 동안 높은 RPM으로 작동합니다.