경유가 연소되는 과정에서 매연이 더 많이 나오는 이유가 무엇인가요?
얼마전 경유차 요소수 사태가 있었는대요. 알아보니 요소수는 경유차 배기가스를 중화해 주는 것으로 알고있는데요. 왜 경유차는 연소 과정에서 휘벌유보다 더 많은 배기가스를 배출하나요? 이물질이 많은 연료라서 그런가요?
9개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
경유는 일반적으로 낮은 온도에서 연소됩니다. 낮은 온도에서는 연소 반응이 완전히 이루어지지 않고 부분적인 연소가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 연료 분자가 완전히 분해되지 않고 매연을 생성할 가능성이 높아집니다.경유 연소 시 연소 조건에 따라서도 매연 생성이 영향을 받습니다. 연소 공기의 부족, 부족한 혼합비, 부족한 화합물 산소 공급 등의 조건이 매연 생성을 촉진할 수 있습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
경유는 탄소와 수소로 구성된 복잡한 혼합물입니다. 연소 과정에서 경유의 탄소와 수소가 분해되고 재조합되는데, 이 과정에서 부분적인 연소가 발생할 수 있습니다. 부분적인 연소는 완전한 연소보다 산소와 연료의 비율이 부족한 상태에서 일어나기 때문에 매연이 발생할 가능성이 높아집니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
이유는 우선 휘발유 엔진과 디젤 엔진의 연소 방식에서 찾을 수 있습니다.
휘발유 엔진은 공기와 섞은 휘발유를 실린더에 넣고 압축시킨 후 폭발시키는데 반해 디젤 엔진은 공기만을 압축해 고온을 만든 후 경유를 분사해 폭발시키는 방법을 사용하고 있습니다.
때문에 엔진이 충분히 가열되기 전까지는 폭발력이 떨어져 불완전 연소가 일어나기 쉽고 매연도 많이 나옵니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 경유차의 매연은 불완전 연소에 의해서 발생되는 일산화탄소, 질소산화물, 탄화수소등입니다. 경유차는 공기만을 압축하고 고온을 만든 다음에 경유를 분사해서 폭발시켜서 그 압력으로 자동차가 운행되는 것입니다. 고온이 되지 않던지 아니면 분사되는 경유의 양이 적을 경우 불완전 연소가 발생되어 매연이 발생되는 것입니다. 휘발유의 경우 공기와 섞인 휘발유를 압축시킨 후 전기 스파크로 강제 폭발시켜서 강제로 되기 때문에 매연이 덜 발생됩니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
경유가 연소되는 과정에서 매연이 더 많이 나오는 이유는 크게 두 가지입니다.
첫째, 경유는 휘발유에 비해 탄소 사슬이 길고 분자가 크다는 특징이 있습니다. 따라서 경유는 휘발유에 비해 연소 속도가 느리고, 연소가 완전히 이루어지지 않은 탄화수소와 황산화물, 기타 찌꺼기들이 매연으로 만들어지게 됩니다.
둘째, 경유 엔진은 휘발유 엔진에 비해 압축비가 높습니다. 압축비가 높다는 것은 공기를 많이 압축한다는 것을 의미하는데, 공기를 많이 압축하면 공기 중의 산소와 연료가 더 잘 반응하여 연소가 이루어집니다. 그러나 압축비가 너무 높으면 연소가 불완전해져 매연이 더 많이 발생하게 됩니다.
경유 매연은 대기오염의 주범으로, 호흡기 질환, 심장 질환, 암 등의 건강 문제를 유발할 수 있습니다. 따라서 경유 매연을 줄이기 위해서는 경유의 품질을 개선하고, 경유 엔진의 연소 효율을 높이는 기술 개발이 필요합니다.
안녕하세요. 김효진 과학전문가입니다.
휘발유 차량보다 경유 차량의 매연이 많은 이유는 연료의 연소방법이 다르기 때문입니다. 휘발유는 강제발화 방식인데 반하여 경유는 자연발화 방식이라서 불연소 가스가 발생됩니다. 완전히 타지 않는 연료는그을음의 형태로 남습니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
경유가 연소되는 과정에서 매연이 더 많이 발생하는 이유는 주로 경유의 화학적 특성과 연소 조건에 의해 결정됩니다. 아래에 몇 가지 주요한 이유를 설명하겠습니다:
분자 구조: 경유는 복잡한 혼합물로, 수많은 탄화수소 분자로 구성되어 있습니다. 일부 탄화수소 분자들은 완전한 연소가 이루어지기 어렵고, 부분적인 연소로 인해 매연을 생성할 수 있습니다.
불완전한 연소: 경유의 연소 조건이 완벽하지 않을 경우, 모든 탄화수소 분자가 완전히 산화되지 않고 일부만 산화됩니다. 이러한 불완전한 연소 과정에서 탄화수소들은 화학 반응을 통해 매연으로 변환됩니다.
공기 비율: 올바른 공기 비율(연료와 산소의 비)이 유지되지 않으면 경유의 완전한 연소가 어려울 수 있습니다. 공기 부족 상태에서는 충분한 산소가 제공되지 않아 불완전한 연소와 함께 매연 생성이 증가합니다.
온도: 낮은 연소 온도에서도 경유에서 매연 생성이 발생할 수 있습니다. 낮은 온도에서는 탈타르 및 폴리사클라인과 같은 화합물들이 형성되며, 이러한 화합물들은 시간이 지남에 따라 입체적으로 크고 복잡하게 성장하여 매연 입자를 형성합니다.
따라서, 경유의 화학적 특성과 충분히 높은 온도와 완벽한 공기 비율 등을 갖춘 조건에서 최대한 완전하게 연료를 소모시키는 것이 중요합니다. 그렇게 함으로써 매연 생성을 최대한 줄일 수 있으며, 대기오염 및 건강 문제를 예방할 수 있습니다.
경유가 연소되는 과정에서 매연이 더 많이 발생하는 주된 이유는 경유와 휘발유의 화학적 성분 및 연소 특성의 차이입니다.
화학 구성: 경유는 휘발유보다 더 무거운 분자 구조를 가지고 있습니다. 이러한 무거운 분자는 연소 과정에서 완전한 연소가 어렵게 만들고, 부분적인 연소로 이어질 수 있습니다. 이 부분적인 연소 과정에서 매연과 다양한 오염물질이 생성될 가능성이 높아집니다.
초발열: 경유는 휘발유보다 더 높은 초발열을 필요로 합니다. 초발열은 연료가 불에 더 오랫동안 노출되어야 하는 정도를 나타냅니다. 경유는 휘발유보다 쉽게 초발열을 발생시키기 어려워서 부분적인 연소 및 매연 생성 가능성이 높아집니다.
높은 압축비: 경유 엔진은 휘발유 엔진보다 높은 압축비를 가질 때가 많습니다. 이는 경유를 높은 압력 하에서 압축하고 연소하는 데 사용됩니다. 높은 압축비는 연소 과정을 더 효율적으로 만들지만 동시에 매연을 생성할 가능성을 증가시킬 수 있습니다.
내부 냉각: 일부 경유 엔진은 내부 냉각을 위해 공기나 EGR (Exhaust Gas Recirculation)를 사용합니다. 이렇게 하면 연소 과정에서 NOx (질소 산화물) 생성이 감소하지만, 매연 생성은 증가할 수 있습니다.
이러한 이유로 경유 연료를 사용하는 차량은 일반적으로 휘발유를 사용하는 차량보다 매연을 더 많이 생성할 수 있습니다. 하지만 현대의 경유차는 기술적 발전을 통해 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 여러 가지 방법을 사용하고 있으며, 엔진과 배기 시스템의 개선으로 매연 및 오염물질 배출을 최소화하려고 노력하고 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
경유차는 연소 과정에서 휘발유차보다 더 많은 배기가스를 배출합니다. 이는 경유의 연소 특성과 연소 과정의 차이에 기인합니다. 경유는 휘발유에 비해 점성이 높고 연소 온도가 높습니다. 휘발유는 공기와 잘 섞여 연소하지만, 경유는 공기와 잘 섞이지 않아 불완전 연소가 발생하기 쉽습니다. 불완전 연소가 발생하면 질소산화물(NOx), 입자상 물질(PM), 탄화수소(HC) 등 유해한 배기가스가 많이 배출됩니다. 또한, 경유차는 휘발유차에 비해 연소 효율이 낮습니다. 연소 효율이 낮을수록 배기가스가 더 많이 배출됩니다.