DPF 재생시 연비 및 후분사량 관찰 (feat. 스토닉)

디젤 차량의 DPF 재생(DPF Regeneration)시 어느정도의 연비 하락이 발생하며, 후분사량은 어느정도 될까 문득 궁금하여 필자의 차량 (2018년형 U2 1.6 디젤)을 이용하여 확인해 본 결과를 공유한다.

 

마침 DPF 재생 시점이 얼마 남지 않은 상태에서 서울외곽순환도로를 경유하여 경부고속도로를 이용해야 할 출장이 잡혀서 실험을 해보았다. DPF 재생 전후의 연료 분사량을 모니터링 하면 가장 정확하게 측정할 수 있겠으나, 실제로 측정하기 어려운 상황으로 실 주행 데이터를 기반으로 계산해 보기로 했다.

 

주행 데이터를 통한 계산은 정체상황 등의 통제 불가능한 외부변수가 민감하게 작용하며, 정확하고 반복적인 측정 결과가 아닌 1회성 실험 결과를 토대로 하기 때문에 정확한 결과라고는 볼 수 없으나, 대략적인 추이는 확인이 가능할 것으로 예상하여 실험을 진행하게 되었다. (2/26일 2차 실험 결과를 포스팅 하단에 추가했다)

 

 

 

 

1. 트립연비 사전 초기화

고속도로에 진입한 후 DPF 재생이 시작될 것으로 예상되어 미리 트립 연비를 초기화해 두었다.

 

 

2. 후분사 개시 시점 감지

토크 프로앱에서 후분사가 시작되어 500도가 넘은 시점을 확인했다. 574.3 ℃ 를 보여주며, 별도의 알람을 설정하지 않아 필자가 인지한 시점은 후분사가 이미 시작된 후였다.

필자의 차량에 설치한 OBD 앱 (토크 프로)

 

3. 후분사 개시 시점에서 주행상황 기록

이 시점에서의 주행거리, 연비 및 주행시간을 확인해 둔 후 트립 연비를 초기화 한다.

• 주행거리: 20.4 km
• 평균연비: 23.1 km/L
• 운행시간: 31 분
• 평균속도: 39.46 km/h ( = 20.4 km / 0.517 hr)
• 총분사량: 0.883 L ( = 20.4 km / 23.1 km/L)

주행 거리는 20.4 km 연비는 23.1 km/L 로 나타난다.

 

4. DPF 재생 종료 시점 감지

재생이 종료되어 600 ℃ 미만일 때를 확인^[각주:1]한다.

DPF 포집량이 0 g으로 나타나며, DPF 온도 또한 600 ℃ 미만으로 떨어졌다.

 

5. DPF 재생 종료 시점에서 주행상황 기록

이때의 주행거리, 연비 및 주행시간을 확인해 둔 후 트립 연비를 다시 초기화한다. 

• 주행거리: 20.7 km
• 평균연비: 16.0 km/L
• 운행시간: 24 분
• 평균속도: 51.75 km/h ( = 20.7 km / 0.4 hr)
• 총분사량: 1.294 L ( = 20.7 km / 16.0 km/L)

주행 거리는 20.7 km 연비는 16.0 km/L 로 나타난다.

 

6. DPF 재생 직후 주행상황 기록

DPF 재생시 주행한 거리와 비슷한 거리^[각주:2]를 다시 주행한 후 기록한다. 공교롭게도 DPF 재생 직후 주행시간은 DPF 재생 전까지의 주행시간과 동일하게 31분이 기록되었다.

• 주행거리: 25.2 km
• 평균연비: 24.5 km/L
• 운행시간: 31 분
• 평균속도: 48.74 km/h ( = 25.2 km / 0.517 hr)
• 총분사량: 1.029 L ( = 25.2 km / 24.5 km/L)

주행 거리는 25.2 km 연비는 24.5 km/L 로 나타난다.

 

위 내용을 기반으로 계산해 보면 아래와 같다.

DPF 재생 중 0.423 L 의 후분사가 이루어진 것으로 계산되었으며, 재생 전후의 평균 연비 대비 32.8 % 하락 하는 것을 확인 할 수 있었다.

계산 결과 테이블

 

 

 

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2/26) 2차 실험 결과 추가

1차 실험환경이 구간 정체가 복합된 상황이었기 때문에 오차가 많을 수 있어 다시 한번 실험해 보기로 했다. 오늘은 교통상황이 원활하여 간선도로에서 80 km/h 크루즈 모드로 실험할 수 있었다. 실험 방법은 전과 동일하며 DPF 재생직전의 주행상황이 DPF 재생 중 및 DPF 재생 직후와 다르기^[각주:3] 때문에 참고 자료로만 올려두고, DPF 재생 중 및 DPF 재생 직후의 데이터를 이용하여 확인해 보고자 한다. 

 

2차 실험 주행 데이터 (좌로부터 DPF 재생 직전, DPF 재생 중, DPF 재생 직후)

 

위 주행 데이터는 재생 중과 재생 직후의 조건을 최대한 비슷하게 맞추기 위해 같은 구간 2회 왕복(회차를 위한 시내 구간은 약간 다름)한 결과이다. 

 

 

1차 실험 결과와 같은 방법으로 분석하여 계산하면 아래와 같다. DPF 재생 중 0.244 L 의 후분사가 이루어진 것으로 계산되었으며, 재생 후의 평균 연비 대비 28.1 % 하락 하는 것을 확인 할 수 있었다.

2차 실험 결과 정리표

 

 

1차와 2차 실험결과 연료 소모량은 평균 0.334 L, 연비하락율은 평균 30.45 % 로 나타났다.

 

 

 

 

1. 사진이 많이 흔들렸다. ㅠㅠ [본문으로]
2. 차량을 정지한 후 촬영하느라 약간 더 주행했다. [본문으로]
3. DPF 재생 직전 주행상황은 출퇴근 시간 국도와 고속도로 주행 데이터가 복합된 것이다. [본문으로]