자동차 엔진 : 가솔린ㆍ디젤 - 차이점ㆍ장단점

 

"자동차 엔진"은 대부분 "4행정 기관"이고,  흡입 → 압축 → 폭발 → 배기의 "4행정"에 의해 1주기를 끝내는 내연기관으로 "왕복운동 엔진"의 가장 일반적인 예이다. 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 "열에너지"를 직접 이용해 "운동에너지"를 얻는다.

 

1. 가솔린ㆍ디젤 - 차이ㆍ장단점

구 분	가솔린 엔진	디젤 엔진
연 료	휘발유	경유
장 점	차 값이 300만 원가량 저렴	기름 값이 저렴 (1년 20,000km 운행 시, 약 70만원 저렴)
	배기가스 적음	연비 좋다. (에너지 전환율 약 35%)
	엔진ㆍ진동 소음이 적다→ 승차감 우수
	고속주행에 적합
	환경 부담금 없다.
단 점	연비가 떨어짐. (에너지 전환율 약 25%)	소음, 진동 조금 있다→ 승차감 떨어진다
		환경 부담금 1년 2회 납부 (3500cc 이하 20만, 2500cc 이하 14만)
		부품비 좀 더 비쌈.

 

2. 작동 원리

• "흡입→ 압축→ 연소→ 배기" 기본 원리로 작동되지만, 압축률과 팽창 방식에서, 차이를 보인다.

• "디젤"은 압축된 공기와 경유를 분사하고, 자연 발화하는 구조이기에, 이를 위해 고열이 발생해야만 한다.

당연히 내구성이 향상되어야 하고, 연관된 시스템의 내구성이 전반적으로 향상되어야 한다. 그 결과, 차 값이 상승하는 요인이 된다.

• "가솔린"이 전기 플러그로 천천히 연소 시키는 것과 달리, "디젤"은 안개처럼 분사된 연료가 1 번에 폭발시키기 때문에, 진동ㆍ소음이 더 커질 수밖에 없다.

구 분	가솔린 엔진	디젤 엔진
흡 입	가솔린 + 공기 흡입	공기 흡입
압 축	가솔린과 공기를 1/10으로 압축	공기를 1/15.5로 압축
팽 창	압축된 가솔린ㆍ공기를 전기불꽃으로 점화	압축된 공기에 경유를 분사→ 자연발화
배 기	연소가스 배출	연소가스 배출

 

3. 엔진 관리 상식

• 간혹 "디젤 차주" 중, 후열이나 예열을 시킨다고, 공회전 하시는 분들 있는데, 그럴 필요는 없다. (예열과 후열 시간은 10~ 60초면 충분하기 때문이다.)

• 순환계통 오일 및 냉각수가 충분히 순환될 수 있도록, 준비시켜주는 것은 좋지만, 멈춰서 공회전 할 게 아니라, 천천히 주차하고, 천천히 나오는 것만으로도, 예열과 후열의 기능을 대신할 수 있기 때문이다.

 

4. 바이오 에탄올의 장점ㆍ단점

① 장점

• 재생 가능한 식물자원(바이오매스)에서 생산되므로 에너지자원의 고갈 문제가 없다

• 폐 식용유 등 폐자원을 활용할 수 있다.

• 함산소연료(산소함량 34.8%)이므로, CO, HC등 가솔린 엔진의 유해 배출가스를 저감할 수 있다.

• 옥탄가가 높아서 옥탄가 향상제로 활용이 가능하다.

• 액상연료이기 때문에 기존의 연료 인프라를 그대로 활용할 수 있다.

② 단점

• 발열량이 크게 낮아서 연비를 악화시킨다.

• 페이퍼 록, 증발가스 증가 등을 유발할 수 있고, 알데하이드의 배출량이 증가한다.

• 비점이 높아서 한냉시의 시동성 악화를 유발한다.

 

5. 용어 정리

• 연비 (연료소비율ㆍ燃費ㆍfuel consumption)

자동차의 주행에 따라 소비되는 연료의 양으로서, 주행 거리를 사용한 연료의 양으로 나누어 연료 1L당 주행 킬로미터 또는 1갤런당 마일로 표시한다.

• 연료 증발 가스 (fuel evaporation gas)

기화기나 연료 탱크 내의 가솔린이 증발하여 대기 중에 방출되는 가스이다. 이 가스는 연료의 탄화수소와 같은 성질을 조성하며, 자동차로부터 배출되는 모든 탄화수소량의 15%를 차지하고 있다.

• 알데하이드 (Aldehyde)

알데하이드기(CHO)를 가진 화합물의 총칭이다. 산화하면 산이 생기고 환원하면 알코올이 얻어진다.

• 비점 (비등점ㆍ끓는 점ㆍ沸點ㆍboiling point)

액체의 온도를 점차 높여 가면 거기에 따라서 증기의 발생도 맹렬해 지며 결국에는 외압(이 경우 대기압=1기압)과 같아져서 끓어 오름을 시작한다. 이때의 온도를 그 액체의 "비점(끓는 점)"이라 한다