우선, 커먼레일 시스템은 기존의 캠축구동 디젤 연료분사 시스템과 달리 연료 압력을 높이는 펌프와 분사를 담당하는 인젝터를 완전히 분리한 시스템입니다. 장점요? 설계자 입장에선 연료 압력 발생과 분사를 따로 제어 할 수 있습니다. 즉, 부하에 따라서 최적의 분사량을 컨트롤 할 수 있죠. 또 파이롯트 분사로 진동과 소음도 줄일 수 있습니다. 해서 최근에 등장하는 디젤 엔진은 거의 대부분 이러한 방식이지요.
헌데 이 커먼레일 시스템도 몇가지 방법이 있습니다. 쌍차와 현차를 비롯해 많은 메이커들이 SUV를 내놓으면서 광고하지요 2~3세대 커먼레일~ 이네 하고요. 오늘은 지금까지 선보인 시스템 중 가장 진보한 것으로 평가 받고 있는 델파이의 직접구동 커먼레일 장치에 대해서 이야기해 보죠.
델파이 직접구동 커먼레일 장치 구성 부품. 왼쪽부터 DCM4 컨트롤러, DFI3 피에조 인젝터, DFP3고압펌프, Series 9 연료필터입니다
사실 이 시스템의 핵심은 커먼레일 장치(노즐, 펌프, 라인) 중에서도 노즐에 있습니다. 노즐은 고압의 연료를 순간적으로 실린더에 뿜어주는 장치로 아주 작은 구멍과 이를 여닫는 장치로 이뤄졌습니다. 헌데 이 구멍을 여닫는 장치(보통은 니들밸브가 그 역할을 함)를 구동하는 방식이 직접구동형태로 바뀐 것이지요. 이전에 쓰이던 방식은 별도의 유압라인을 둔 솔레노이드 밸브에 의해서 이 구멍을 여닫았지만 델파이의 직접구동방식은 이러한 유압회로 대신에 직접 피에조 일렉트릭 액츄에이터를 써 니들밸브를 작동합니다.
그럼 뭐가 좋을까요? 우선은 100마이크로초 정도로 작동시간이 매우 짧아 정교한 연료제어가 가능하고 분사압력을 2,000기압 이상으로 올릴 수 있습니다. 게다가 연료리턴라인이 없기 때문에 고장 날 확률도 확 줄지요. 초기 커먼레일 엔진은 연료에 불순물이 섞여 요 라인이 막히는 경우가 많았습니다. 또 연료의 역류로 인한 낭비가 없고 냉각에 필요한 연료 냉각제도 필요 없겠죠. 결과적으로 약 10%의 출력을 높이면서도 배출가스와 소음 및 진동을 줄일 수 있다고 하네요.
출처 : 오토씨스토리(http://autocstory.tistory.com)
