자동차 엔진, 그것이 알고싶다 (1)

자동차 엔진, 그것이 알고싶다 (1)

최근 국산차 또는 수입차의 신차들이 마구 쏟아져 나오고 있다. 신차가 출시되면 항상 중점적으로 강조하는 부분이 바로 엔진의 강점에 대해서다. 하지만 소비자들 대부분은 이러한 엔진의 강점을 나열한 각종 단어들이 생소하거나 이해가 잘 가지 않는 것이 사실이다. 따라서 엔진에 대한 기본 원리를 알아보도록 하자.

엔진은 자동차를 움직이는 심장과 같은 역할로, 연료를 태워서 얻는 힘으로 자동차를 움직이게 하는 기계장치이다. 엔진은 연료가 잘 탈 수 있게 해주는 부분과, 연료가 타면서 생기는 폭발력을 이용하여 자동차 바퀴를 움직일 수 있는 부분으로 크게 구분된다.

연료를 공기와 합하여 태우는 과정(연소과정)이 이루어 지는 곳이 바로 연소실이다. 일반적으로 자동차 엔진을 말할 때 배기량을 이야기 하는데, 배기량은 바로 엔진 연소실의 크기를 말하는 것이다. 즉, 2,000cc 엔진은 연소실의 총 크기가 2,000cc (2L)란 뜻이다. 또한 4기통, 6기통이라는 표현은 연소실의 숫자를 말하는 것이다. 따라서 4기통 2,000cc라는 것은 연소실이 총 4개이고, 전체 크기가 2,000cc이므로 각각의 연소실은 500cc라고 생각할 수 있다. 이는 큰 생수병 하나 정도의 공간에서 나오는 폭발력으로 자동차를 움직일 수 있다는 것이다.

연소실에서 연료와 공기(산소)가 잘 혼합되어 불이 잘 붙게(연소) 하기 위해서는 여러 단계를 거쳐야한다. 우선 엔진에 들어가는 공기는 이물질이 포함될 경우 연소실 내에서 같이 타버리게 되므로 엔진 내부를 막는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 이물질의 유입을 방지하기 위하여 에어필터가 장착되어 있으며, 주기적으로 깨끗이 털어주거나 교환을 해주어야 한다.

에어필터를 통과한 공기는 스로틀바디 (가솔린 엔진 기준)를 통하여 엔진 속으로 들어가게 된다. 스로틀 바디는 엔진으로 들어가는 공기의 양을 조절하는 장치인데, 가속 패달 (악셀러레이터)을 밟으면 스로틀바디의 밸브가 조절되어 공기의 양을 조절하게 된다. 스로틀바디 내부가 지저분하면 공기의 양이 정확히 조절되지 않기 때문에 전용 세제로 주기적으로 닦아 주는 것이 좋다.

이렇게 엔진으로 유입된 공기는 인젝터를 통하여 분사되는 연료와 만나게 된다. 인젝터는 액체 상태의 연료를 잘게 부수어 분사하는 장치로 미세하게 연료를 분사할수록 공기와 잘 섞이어 잘 타게 만들어 준다. 인젝터는 고압의 펌프와 인젝터 노즐 (연료가 분사되는 끝단)의 기술로 조절이 된다. 또한, 디젤 인젝터의 경우 최근 높은 압력으로 연료를 분사하는 커먼레일 장치를 활용하고 있는데, 이 부품은 수분(물)에 굉장히 약하다. 따라서, 연료 내에 포함된 수분을 제거하여 주는 연료필터도 주기적으로 교환을 해주어야 한다. 특히, 겨울철엔 연료필터에서 분리된 수분이 얼어서 필터가 터지는 경우도 발생하므로, 주기적으로 교환하는 것이 좋다.

인젝터에서 분사된 연료는 공기와 만나 연소실에서 불이 붙어 폭발(연소과정)하게 된다. 이같은 과정에서 사용되는 모든 연료가 완전히 타서 배출이 되면 이상적이나, 현실은 그렇지 못하다. 지구상의 어떤 연료도 완전연소가 되지 않기 때문에 타다 남은 그을음(엔진때)가 인젝터, 흡기밸브, 연소실 등에 발생하게 된다. 차가 노후 될 수록 엔진의 힘이 떨어지는 것은 엔진 때의 영향이 크다. 이러한 엔진 때를 벗기기 위한 성분은 국내 주유소에서 판매되는 자동차 연료에 일부 포함되어 있지만, 양이 미비하기 때문에 전용 엔진 세정제품을 사용하는 것을 추천한다.

전자신문인터넷 이유경기자 lyk@etnews.co.kr