짱공유

짱공 형님들 잘 지내시죠?

오랜만에 돌아온 알아보자 시리즈의 욘두 입니다.

 

최근에는 일도 너무 바쁘고, G-STAR가 끝나고 드디어 휴가를 왔습니다.

(휴가는 역시 집이 최고죠!)

 

오늘은 가솔린, 디젤, 하이브리드 엔진에 대한 특징과

장점, 단점, 관리법 등에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

재미있게 읽어 주시고, 수정 및 보완이 필요한 부분은 언제든 댓글 남겨 주세요 :)

 

어느덧 동시에 3대의 차를 운용한지도 7개월 정도의 시간이 흘렀습니다.

재규어의 XE 2.0 디젤, 포르쉐의 911 카레라 3.0 가솔린(트윈 터보), 렉xx의 ES300h 하이브리드.

 

번갈아가며 타다보니 확실히 이 엔진들의 성격이 더욱 크게 와닿고 있는데요,

오늘은 하나의 모델에 3가지의 엔진을 모두 가지고 있는 LF 소나타로 예를 들어볼까 합니다.

 

 

1. 가솔린 엔진

 

가솔린 엔진은, 아마 여러분들이 타고 있는 대다수의 차량에 올라간 엔진일겁니다.

경차부터 고성능 스포츠카 까지 쓰이지 않는 곳이 없을만큼 다재다능한 엔진이죠.

 

현재 현대자동차의 가솔린 엔진 라인업에는 GDi 엔진이 대다수일 텐데요,

말도 많고 탈도 많은 이 GDi 엔진은 'Gasoline Direct Injection' 의 약자입니다.

 

쉽게 풀어, 직접분사식 가솔린 엔진이라는 이야기가 됩니다.

 

 

특징: 연료와 산소를 혼합하여 가스 형태로 실린더에 주입하는 방식이 아닌,

      실린더 내부에 연료를 직접 분사하는 형태를 가집니다.

 

장점: 기존의 엔진들보다 높은 40(공기):1(연료) 의 혼합비를 가지게 됨으로,

      이론상 거의 완전 연소가 가능해지며 출력과 연비를 모두 함께 가져갈 수 있죠.

 

단점: 실린더 내부에 연료를 직접 분사하는 특성 상, 출력이 증가한 만큼 미세먼지 배출량이 늘어나고

      인젝터와 흡기밸브에 카본(탄소) 찌꺼기가 발생할 확률이 매우 높아지며,

      실린더, 피스톤 등의 내구성 확보가 아주 아주 중요해집니다.

 

관리법: 연식이 오래되어 출력과 연비가 눈에 띄게 감소하는 경우, 흡기 밸브와 흡기 매니폴드 등

        엔진의 흡기 기구에 대한 청소가 필요합니다.

        단, 지나치게 자주 청소를 한다고 하여 출력과 연비가 높아지는 것은 아니며,

        검증되지 않은 곳에서의 청소는 오히려 엔진의 수명이 줄어들게 되는 원인이 됩니다.

 

1-1. 가솔린 터보 엔진

 

기존의 가솔린 엔진에 터보차저를 장착함으로써, 더욱 낮은 배기량(실린더 용량의 총 합)에서도

높은 출력과 연비를 실현할 수 있게 해주는 엔진입니다.

 

최근에는 2.0T 모델이나 3.3T 모델등, 현대자동차 뿐 아니라 전 세계의 모든 차량에

이러한 터보차저(또는 슈퍼차저) 엔진이 대세를 이루고 있어요.

 

 

특징: 터보차져를 통해 압축된 공기를 엔진 내부로 유입시킴으로써,

      자연흡기보다 훨씬 높은 공기 흡기량을 보여줍니다.

 

장점: 더 높은 공기 흡기량을 통해, 저 배기량의 터보차저 엔진이 고배기량의 자연흡기 엔진보다

      (예: 1.6T 모델이 2.0 모델보다) 출력과 연비 모두 높은 효율을 낼 수 있습니다.

 

단점: 엔진에서 발생된 배기가스를 통해 터보차저를 작동시키는 원리이기 때문에,

      저속에서 터보-렉(가속 페달을 밟은 뒤 1초 뒤에 자동차가 튀어나가는 느낌)이 발생됩니다.

      또한 초고속(10만~15만RPM)으로 회전하는 터보차저의 특성상 냉각이 중요해지며,

      공기의 압축이 어려운 더운 날씨에는 제 성능을 발휘하기 어렵습니다.

 

관리법: 고속도로 등에서 고속으로 주행한 뒤 휴게소에 들러, 바로 시동을 끄지 마세요.

        마치 후열을 해준다는 느낌으로 잠시 엔진과 터보차저를 식혀주는 것이 좋습니다.

 

 

2. 디젤 엔진

 

디젤 엔진은 '가솔린(휘발유)'이 아닌 '디젤(경유)'를 사용하는 엔진으로,

가솔린 엔진과의 가장 큰 차이점은 연료의 점화방식에 있습니다.

위 이미지는 엔진의 4행정 '흡입-압축-폭발-배기'에 대한 이미지 인데요.

가장 중요한 3번의 '폭발' 이미지를 살펴볼 수 있도록 하겠습니다.

 

가솔린엔진인 스파크 플러그, 즉 전기적으로 발생되는 불꽃에 의해 '불을 붙이는' 방식으로 작동하지만

디젤엔진은 압축된 공기+디젤에서 발생되는 압축열에 의해 '스스로 불이 붙는' 방식으로 작동됩니다.

 

 

특징: 가솔린 엔진에 비해 열효율, 즉 연료당 발생시킬 수 있는 에너지의 양이 높습니다.

      가솔린 엔진의 경우 보통 25~32%의 열효율을 갖지만, 디젤 엔진의 경우 32~38%의 열효율을 갖게 되죠.

 

장점: 높은 열효율을 바탕으로 가솔린 엔진보다 연비가 뛰어나며, 높은 토크(엔진의 회전축을 돌리는 힘)를 통해

      지면을 박차고 나아가는 힘이 좋습니다. 따라서 중장비, 트럭등이 디젤 엔진을 쓰고 있죠.

 

단점: 가솔린 엔진에 비해 압축 온도가 높고 폭발력이 커서, 냉각에 많은 신경을 써야 합니다.

      또한 폭발 방식(압축 착화 방식)에 의한 소음과 진동이 가솔린 엔진에 비해 더욱 도드라집니다.

 

관리법: 디젤엔진의 특성상, 배기가스 중에는 '미세 매연 입자'가 굉장히 많이 포함되어 있습니다.

        이것을 모아서 처리해주는 장치가 DPF(Disel Particulate Filter) 인데요.

 

        이 장치는 모여진 미세 매연 입자를 고온으로 불태워 없애는 방식이므로,

        단거리, 시내 운전만 하는 운전자들에게는 디젤 엔진이 적합하지 않습니다.

        고속(80km/h 이상)에서 고속도로를 20~30분 정도 정기적으로 주행해 주세요.

 

 

3. 하이브리드 엔진

 

최근에는 가솔린 엔진에 전기모터, 배터리를 결합한 하이브리드 엔진이 많이 나오고 있죠.

저속에서는 모터와 배터리를 통해 주행하고, 고속에서는 엔진이 함께 작동하는 방식입니다.

 

유럽의 자동차 회사들이 디젤 엔진의 R&D에 힘을 쏟을 때, 일x의 도x타 나 혼x 같은 회사들은

하이브리드 엔진의 R&D에 힘을 쏟았고, 현재까지도 하이브리드 자동차를 논할 때 빠지지 않는 회사들이 되었죠.

 

그리고 가솔린+모터 뿐 아니라 디젤+모터, 수소+모터 등 2가지 이상이 결합된 경우도 모두 하이브리드 엔진이 됩니다.

 

 

특징: 엔진의 속도나 주행 상황에 따라 엔진과 모터가 각각 따로 작동하거나, 함께 작동 합니다.

 

장점: 위와 같은 특징을 통해 높은 효율의 연비를 보여주며, 보통 18~22km/L 의 훌륭한 연비를 자랑합니다.

      이를 통해 순수 전기차나 가솔린 차량에 비해 더 멀리 주행할 수 있죠.

 

단점: 모터와 배터리, 관련 장치들로 인해 차량의 단가가 높아지고, 공간 활용이 어려워 집니다.

      예를들어 뒷좌석이나 트렁크 공간이 줄어든다던가 말이죠.

      또한 하이브리드 계통에 대한 정비 기술이 보편화 되어 있지 않아, 손쉬운 정비가 어려우며,

      겨울에는 배터리의 성능이 약화되고, 히터의 전기 소모량이 많아 연비가 하락하게 됩니다.

 

관리법: 가솔린 차량과 동일합니다만, 큰 관리법을 필요로 하지는 않습니다.

위 렉xx의 ES300h 모델과 인x니x의 Q50S 모델은 모두 하이브리드 엔진을 사용하지만,

ES300h는 연비를 위한, Q50S는 달리기를 위한 하이브리드 시스템을 추구하고 있습니다.

 

따라서 Q50S는 각종 저공해 차량의 혜택 등에서 제외되며, '연비를 위한' 하이브리드가 아닌

918 스파이더, 라 페라리, P1 등과 같이 더욱 빠른 가속력을 위한 하이브리드 차량도 있으니 꼼꼼히 살펴보세요.

 

 

4. 요약해서 살펴보자

 

2018 소나타의 가솔린, 싱글터보, 디젤, 하이브리드 모델 제원입니다.

가격도, 연비도, 출력도, 배기량도 모두 각양각색 이지요.

 

특히 '다운사이징(슈퍼차저나 터보차저를 추가한 뒤 엔진의 배기량을 낮추는)' 이 진행된

소나타 1.6 가솔린 터보 모델이 2.0 자연흡기 모델보다 연비와 출력도 뛰어나고,

배기량이 낮아 자동차 세금과 대기오염 역시 낮아진 모습을 볼 수 있습니다.

 

 

번외. 왜 디젤-하이브리드는 없는걸까?

 

여러분들도 아시다시피, 차량 가격의 순서는 다음과 같습니다. '가솔린<디젤<하이브리드'

이유는 디젤에는 후 처리 장치(DPF 등)가 추가로 필요하며, 하이브리드에는 모터와 배터리 등

가솔린 엔진에 비해 더 많은 장치가 필요하기 때문이죠.

 

그런데, 가뜩이나 비싼 디젤 엔진에 모터와 배터리를 결합한다면 차량의 가격은 굉장히 높아질겁니다.

애초에 차량의 유지비용을 줄이겠다는 취지에서 크게 벗어나게 되는 결과를 가져오게 되는 것이죠.

 

 

번외-2. 그런데 디젤 슈퍼카는 없나요?

 

있습니다! 독일의 AUDI가 자랑하는 슈퍼카, R8에 디젤 엔진을 얹었어요!

 

무려 V10의 디젤 엔진에, 550 마력과 120kg.m 의 토크로 예상되었으나..

안타깝게도 양산까지 이어지지는 못했습니다.

 

개인적인 생각으로는 디젤 엔진의 RPM이 가솔린 엔진의 그것보다 더욱 낮아서..가 아닐까 생각합니다.

가솔린 터보는 7~8,000 RPM, 가솔린 자연흡기는 10,000 RPM 까지 사용하는 스포츠카 시장에서

약 4~5,000 RPM 까지 사용 가능한 디젤 엔진의 감성이 더욱 떨어질 수 밖에 없기 때문이죠.

 

마치며.

 

최근 RV와 SUV가 유행하며 많은 사람들이 디젤 엔진을 사용하는 자동차를 타고 있습니다.

하지만 위에서도 언급했듯, 디젤 엔진의 특성을 제대로 이해하지 못하고 타고 계신 분들도 있죠.

 

차량 자체의 무게가 무겁고, 특성상 많은 사람이 타고 많은 짐을 실어야 하는 차량이 SUV 이므로

토크(엔진 회전축을 돌리는 힘, 즉 박차고 나아가는 힘)가 높아야 여러모로 편하기 때문입니다.

 

다만 DPF와 같은 후 처리 장치의 수리 비용은 때때로 몇백만원~천만원 까지 발생될 수 있으므로,

위와 같은 관리법을 통해 오랫동안 소중한 애마와 즐거운 카 라이프 되시길 바랍니다.