BMW G30 520d를 주로 시내에서 짧게 운행한다면 SCR 시스템의 열적 운전조건을 살펴볼 필요가 있습니다.

다만 단거리 운행이 곧바로 요소수 결정화를 일으킨다고 단정해서는 안 됩니다.

결정화에는 배기온도뿐 아니라 실제 분사 전략과 배기계 구조, 분사 후 잔류량, 유동 및 혼합 조건 등이 함께 작용합니다.

예를 들어 다음과 같은 상황을 생각할 수 있습니다.

이러한 조건이 반복되면 특정 부위에 침전물이 축적될 가능성이 있습니다.

반대로 장거리 운행을 한다고 해서 모든 요소수 결정이 자동으로 제거되는 것도 아닙니다. 침전물의 종류와 위치, 배기온도, 분해 가능성에 따라 결과가 달라집니다.

저온 운행이 요소수 결정화를 유발하는 이유

BMW G30 520d를 주로 시내에서 짧게 운행하는 경우라면 배기계의 열적 조건을 살펴볼 필요가 있습니다.

디젤엔진의 배기가스 온도는 엔진 부하, 외기온도, 주행 속도, 배출가스 재순환 및 후처리 제어 상태에 따라 달라집니다.

특히 저부하 운전에서는 요소수가 분사되더라도 배기계에서 충분히 증발하고 분해될 열이 부족할 수 있습니다.

이때 일부 액적이 배기 파이프 표면에 남으면 결정이 형성될 가능성이 높아집니다.

다만 짧은 거리 운행을 했다는 사실만으로 반드시 결정화가 발생하는 것은 아닙니다. 실제 결정화 여부는 분사 전략, 배기온도, 배기 유동, 인젝터 상태와 SCR 시스템 설계에 따라 달라집니다.

연구 결과에서도 낮은 부하와 불충분한 액적 증발이 요소수 침전물 형성에 영향을 줄 수 있는 것으로 보고되고 있습니다.

너무 뜨거워도 요소수 결정이 생길 수 있다?

여기서 한 가지 흥미로운 점이 있습니다.

요소수 결정화는 단순히 배기온도가 낮을 때만 발생하는 현상이 아닙니다.

분사된 요소수 액적이 매우 뜨거운 배기계 표면에 직접 닿으면 수분이 급격하게 증발하면서 고체 잔류물이 남을 수 있습니다.

즉, 다음과 같은 두 가지 상황 모두 문제가 될 수 있습니다.

요소수가 충분히 증발·분해되지 못하고 액체막으로 남는 경우입니다.

요소수 액적이 고온 표면에 부딪혀 수분이 빠르게 증발하고 고체 성분이 남는 경우입니다.

실제 SCR 시스템에서는 액적의 증발, 표면온도, 배기가스 유동과 분사 조건이 서로 맞아야 합니다.

따라서 요소수 결정화를 단순히 “배기온도가 낮아서 생긴다”라고만 설명하면 기술적으로 부족합니다.

도징 인젝터는 요소수를 배기계에 정확한 양과 패턴으로 공급하는 역할을 합니다.

따라서 인젝터 끝부분에 결정이 생기면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

결정이 분사구를 가리면 요소수 분사량이나 분무 형태가 달라질 수 있습니다.

요소수가 정상적인 형태로 분사되지 않으면 배기가스와의 혼합이 불균일해질 수 있습니다.

분사된 요소수가 특정 부위에 집중되면 인젝터 주변과 믹서에 침전물이 더 쌓일 수 있습니다.

요소수가 제대로 공급·혼합되지 않으면 SCR 촉매에서 필요한 암모니아가 충분히 생성되지 못할 수 있습니다.