보배드림

참고로 2만키로 뛴 직분사 독일차의 벨브사진.....

커먼레일 경유차보다 훨씬더함...

숫가락으로 긁어내야 할판....

주기적으로 비싼 관리/정비하지않고 그냥타면 어떻게 될까요???

그리고 잘읽어보시면 현대차 gdi화재나 gdi엔진천공이

왜일어나는지 잘알수가있습니다....긴글 쭉 읽어보시길.......

GDI가 이슈가 되고 궁금한것은 많으나 자세한 설명이 부족한것 같아 네이버 지식인 검색을 통해

검색한 내용입니다.

제가 궁금하던 내용은 어느정도 해갈되기에 올려봅니다.

최근 차량 화재 등 문제점에 대한 실마리가 되는 부분일 수도 이ㅆ게ㅆ네요



GDI는 Gasoline Direct Injection, 즉 가솔린 연료를 직접 실린더 내로 고압으로 압축한 뒤 분사하는 방식을 말합니다.

자연흡기(NA라고 함)에 비해 직분사는 연료를 분사하는 양을 ECU, 센서, 액추에이터(주로 솔로노이드나 피에조 방식)로 제어합니다.

연료를 고압분무인 인젝터(Injector)를 사용하여 분사하면 연료의 기름방울을 그냥 분사할 때보다 몇 배에서 몇 십배까지 가늘고 작게 만들 수 있습니다.

그 만큼 짧은 연소순간에 반응에 참여할 수 있는 표면적이 넓어지니까 힘도 세지고 연비도 좋아집니다.

요즘은 이산화탄소 배출량이 많은만큼 탄소세를 더 내야 하므로, 자동차 회사는 그만큼을 자동차 판매가에 부담시켜야 합니다.

그럼 경쟁력이 떨어지죠. 또한, 연비와 파워가 경쟁사의 차에 밀리면 판매도 떨어지구요.

그래서 요즘 트렌드는 배기량이 작은 엔진, 기통수가 적은 엔진쪽으로 가고 있습니다.

이미 디젤은 커먼레일이 직분사기술이고 거의 모든 디젤엔진들이 직분사를 채택하고 있지요.

이제 가솔린도 그 방향으로 가는 겁니다.

직분사 기술은 단점도 있습니다. 고압으로 압축한 연료를 뿌리는 만큼 연료가 분무되면서 어디는 진하고 어디는 희박하고 합니다.

기름 방울도 가벼워서 미세한 흡배기 유동오차에도 불완전연소로 매연이 발생합니다.

직분사된 연료는 이론상 실린더 안에서 완전하게 태우기 어렵습니다. 고온이 아닌이상.

그런데, 순간 연소에 참여하는 표면적이 넓어 연소반응시 열도 더 많이 발생합니다.

연료의 품질이 나쁘면 노킹이 생기죠. 폭발압력도 자연흡기엔진보다 세기 때문에 사소한 공연비 오차는 유속, 유량오차에도 아주 민감하게 반응합니다.

연료를 고압펌프로 보내는데 고압펌프를 통해 지나가는 연료라인에 불순물이 끼거나 유동성이 생기면

실린더의 피스톤들이 부정확하게 동작하므로 그 편차로 엔진부품들이 쉽게 파손됩니다.

직분사 엔진은 자연흡기 엔진에 비해 더 적은 실린더 크기와 실린더수로도 더 큰 힘을 피스톤에서 만들어내고

그 힘의 변화도 매우 큽니다. 이 힘의 변화가 큰 순간에 변속기가 변속을 하게 되면 충격량도 그만큼 크지요.

요즘 엔진들은 거의 대부분 배기가스를 한번 더 흡기로 넣어서 태우는 EGR이란 공정을 사용합니다.

직분사엔진은 자연흡기 보다 매연이 기본 생긴다고 말씀드렸는데 이 매연이 EGR과정을 통해 상당량이 엔진안으로 되먹이 된다고 보시면 됩니다.

시내를 자주 주행하는 경우라면 연료나 흡배기 기류의 유동성 오차가 큰데다 EGR과정서 오염이 누적되기 쉽습니다.

엔진을 자주 청소해주거나 오차와 불완전연소가 생기를 원인을 줄여주지 않는한 자연흡기에 비해 불리한 점을 가지고 있지요.

제가 매연이라고 적었지만 사실 눈에 잘 안보이는게 대부분입니다.

이유는 직분사 압력이 클 수록 기름방울 크기도 작어서 연소순간에 불완전연소가 되더라도 그 크기가 매우 작기 때문입니다.

매연검사장비에서 측정할 수 있는 크기는 10PM이라 하여 10미크론 이상입니다.

이 정도면 머플러 안쪽을 손가락이나 휴지로 닦아보면 그을음이 나타나고 눈으로 보기에도 매연이 보이죠.

하지만, 직분사엔진에서 발생하는 매연은 대부분 눈에 보이지 않을 정도로 크기가 작습니다.

그래도 머플러 안쪽에 층층이 퇴적이 되니 닦아보면 그 수준을 알 수 있습니다.

공연비 오차, 불완전연소 등에 민감하게 피스톤이 반응하는 만큼 그 유격때문에 엔진오일이 빨려들어옵니다.

그렇게 빨려들어온 오일도 완전하게 타지 않으므로 매연과 뒤엉키면 슬러지가 되지요.

그런 슬러지가 엔진내 센서와 액추에이터(밸브나 인젝터를 움직이는) 등을 오염시켜 오차를 더 나게하고 부품의 수명을 단축시킵니다.

오차가 커질수록 피스톤, 피스톤에 물려있는 여러 부품들에 무리한 힘이 가게 되고 심하편 파손되는 것이지요.

요약하면, 직분사기술은 작은 엔진에서 큼 힘을 만들고 연비도 좋지만, 대신 오차에 매우 예민하게 반응하므로

관리를 소홀히 하거나 질나쁜 연료를 주입하면 내구성이 떨어지고 파손되기 쉬운 단점이 있습니다.

정밀한 제어를 위해 전자화가 많은 만큼 전자제어장치들의 오차를 상시 정비하고 질나쁜 연료를 주입하지 않도록 하며, 소모품인 필터나 엔진오일을 상태가 나빠지기 전에 교체하는 노력이 필요합니다.

고속도로에서는 황사등에 실려오는 미세먼지, 타이어 마찰로 인한 금속성 물질등이 흡기필터에서 다 걸러지지 않고

유입되어 엔진을 망가뜨리거나 오차를 키워 파손에 이르는 경우도 종종 알려져 있습니다.

이런 오염에도 자연흡기보다 직분사가 좀 더 민감합니다. 작은 엔진에 더 큰 파워를 낸다는 것이 효율면에서는 좋을 수 있으나 기계장치의 내구성면에서는 섬세한 관리가 필요합니다.

관리를 소홀히라면 소음과 진동이 커지는 문제도 있구요.

대중적인 자동차 브랜드 중 폭스바겐이 디젤뿐 아니라 가솔린 직분사 저배기량엔진이 유명한데, 폭스바겐의 차량들 놓고 조용하다는 것을 미덕으로 삼지는 않습니다.

직분사 엔진은 디젤이건 가솔린이건 그 원리는 비숫하며, 순간 발생하는 고열때문에

이를 냉각시키기 위한 엔진오일, 냉각수를 더 많이 요구합니다.

엔진의 실린더 주변까지 엔진오일과 냉각수가 더 깊이 들어가므로 엔진이 오버히트되면 변형이 잘오는 문제도 있습니다.

엔진오일과 냉각수의 양, 온도관리에도 유의하셔야 합니다.




직분사의 역사

요즘 현대에서 들고나온 직분사 기술이 최신 기술인줄 알고 있는분들이 많은데 사실 1952년의 기술입니다.

벤츠 300SL에 장착되었죠. 벤츠는 2차대전 중에 만든 2스트로크 엔진에 연료를 직접 실린더 안에 분사 시키는 기술을

성공해 전쟁에 활용했고 그 노하우를 4스트로크 엔진인 레이싱 카와 300SL에도 응용했습니다.

300SL의 경우 진공압으로 연료가 분사되는 카뷰레터를 직접 실린더에 연결해 분사했고 이미 50년전에

2000년대 초 엔진의 출력과 유사한 출력을 내는 결과를 얻었죠.

그렇지만 300SLR은 경기도중 관중석으로 날아가는 대 참사가 있었고 많은 사람들이 사고에 의해 희생되는

결과를 낳았습니다. 그후 직분사 엔진은 찾아 볼 수 없었습니다.

뭔가 엔진에 큰 결함이 있었던것으로 추측됩니다.

그로부터 41년후 1996년 일본 미쓰비시가 다시 GDI엔진을 들고 나옵니다.

미쓰비시는 전자식 GDI엔진을 완성하고 겔랑 4G93 1.8 GDI를 세상에 선보이죠.

그렇지만 옥탄가 높은 휘발유가 아니면 노킹을 일으켜 엔진 트러블이 많이 발생했습니다.

결국 미쓰비시는 경영위기와 함께 가변밸브장치 MIVEC가 만든 비슷한 연비로 구색을 맞추면서

지금 GDI엔진은 대부분 라인업에서 사라져 버렸습니다.

1년뒤 닛산과 토요타도 직분사 엔진을 완성합니다.

그렇지만 이 엔진도 트러블을 많이 일으켜 사라져 버렸고 소비자들은 마루타 꼴이 되어버렸습니다.

미쓰비시가 GDI에 성공한 3년뒤 1999년 국산차에도 직분사 기술이 도입되기 시작합니다.

현대차에서는 GDI에 욕심이 없었지만 마침 미쓰비시와 에쿠스를 개발중이었고 V8엔진이 현대차가 생산하게 되면서

미쓰비시의 GDI전 라인업 장착 전략으로 현대의 손에도 GDI가 쥐어지게 되고 에쿠스의 V8엔진에서 만날 수 있게 됩니다.

하지만 미쓰비시의 GDI엔진은 고급연료를 넣지 않으면 트러블이 많았습니다.

GDI만 받고 설명서는 받지 못한 현대에서는 이 사실을 알리가 없었고 에쿠스에 대한 불만이 쏟아져 나왔습니다.

때마침 미쓰비시의 프라우디아 판매 대 실패와 재정위기로 인한 단종으로 V8라이센스를 현대에게 넘겨줬고

현대는 V8엔진에서 원수같은 GDI를 삭제하고 일반적인 멀티포트 인젝션으로 바꿨습니다.

그리고 GDI에는 손도 대지 않았죠.

이와 비슷한 시기에 푸조, 볼보가 도입했다가 그만두었습니다. 트러블이 많아서였겠죠.

직분사 기술은 뭔가 문제가 많은 꺼림직한 기술이었습니다.

하지만 폭스바겐이 이런 분위기를 와전시키고 직분사를 세계적인 유행으로 만들었죠.

BMW, 아우디도 직분사로 크게 성공하게 되고 이후 직분사를 장착한 차량들이 우후죽순 쏟아져 나옵니다.

포드, 피아트, GM, 토요타, 재규어, 페라리, 포르쉐, 벤츠도 GDI를 장착하고 있습니다.

그렇지만 대부분 메이커가 전 차종 보급은 꺼리는 실정이었습니다.

왜냐하면 고급휘발유만 먹기 때문입니다.

특히 미국시장에서는 치명적인 단점이죠.

이때 GM이 일반 휘발유로도 잘먹고 제 성능을 낼 수 있는 직분사 엔진을 만들고 CTS에 첫선을 보입니다.

국내에서도 GDI기술이 적용된 차량을 이미 오래전부터 만날 수 있었는데

GM대우를 통해 판매된 베리타스 3.6 SIDI를 통해서입니다. G2X 역시 직분사 터보가 장착 되었죠.

베리타스, G2X는 좋은 차였지만 대우의 안좋은 이미지 덕분에 판매는 잘 되지 않았고 지금은 단종되었습니다.

이런 직분사 엔진의 유행속에서 뒤늦게나마 현대가 직분사엔진에 뛰어들게 되었고 지금까지는 잘 되고 있는 것처럼 보입니다.

그러나 이미 오래전에 상용화에 성공했고 해외에서 충분히 검증받은 GM의 직분사 엔진과는 달리

현대차의 직분사 엔진은 아직 검증되지 않은 엔진입니다.

처음 도입되는 엔진은 문제가 발생할 소지가 높고 특히 직분사 엔진이 트러블로 고생했던 과거를 생각할때

그냥 간과하고 넘어갈 일이 아닙니다. 당장 트러블이 있다고 단정짓는것은 아니지만 가능성이 높다는것입니다.

어느 제품이든 그렇듯이 새 제품에서 문제 발생 가능성은 높습니다.  

실제로 아반떼MD, YF소나타에서 주행중 폭발사고가 났고 주행중 YF소나타의 엔진에 구멍이 뚫리는등 어떤 트러블이 있을지 알 수 없습니다.

미국에서는 YF의 4만~5만대가량 대대적인 리콜도 있었습니다.

현대차 미국에서는 대대적 리콜을 했음에도 한국에서의 대응은 형편없습니다.

http://gall.dcinside.com/list.php?id=gmdm&no=37960

그런 면에서 볼때 현대는 지금이 위기입니다.

현대차가 계속 수출차와 비교하여 질낮은 차량을 국내 소비자에게 넘기고

해외에서는 햄샌드위치보다 낮은 가격이라는 소리를 들을 정도로 싸게 판매하면서

국내에는 수출차와 2천만원 이상 차량 가격이 차이가 날 정도로 비싸게 판매하면서

한국인들을 마루타로만 사용하려고 한다면 현대차의 국내 독점도 영원하지는 않을 것입니다.

http://www.clubtg.com/board/zboard.php?id=news_board&page=2&sn1=&diupage=2&sn=off&ss=on&sc=on&select_arrange=headnum&desc=asc&no=9669