엔진오일의 선택방법

[꺼비]

New_GF5_and_SN_Specifications.pdf

엔진오일의 선택 방법 실제 - 내차에 맞는 나에게 필요한 엔진오일 고르기 내 자동차에 사용하는 엔진오일을 어느 정도의 성능이나 규격에 어떤 가격대의 제품을 사용할 것인가를 결정하는 것은 자동차 사용자라면 한번쯤 고민해 보는 것이 좋고 매니아급이라면 당연히 고민해야 될 기본적인 과정이라 생각한다. 간단하게는 자동차 메이커에서 추천하는 엔진오일을 사용할 수도 있고 경제적인 자동차 관리나 본인의 운전습관, 사용조건을 고려하여 비용절감이라면 자신의 자동차에 필요한 최소한의 규격만 만족하는 저렴한 제품을 선택하는 방법과 공격적인 운전이나 끝까지 밟는 스타일이라면 최고의 규격에 최고의 성능을 가진 최고급 제품을 선택하여야 하고 자동차를 오래 사용하여 기계적 상태가 나쁘다면 엔진의 상태를 고려한 적당한 제품을 사용하는 방법이 있을 수 있다. 이처럼 자신의 자동차에 적당한 엔진오일을 선택하려면 자신의 운전스타일과 자동차 엔진의성능, 자동차 배출가스의 규격, 엔진의 종류, 엔진의 기계적 상태를 알고 자동차의 사용정도(?)를 알고 본 블로그의 엔진오일 규격에 대한 포스팅과 이번 글을 읽어보면 조금은 도움이 되리라 생각된다. 먼저 가장 쉬운 방법으로 자동차 메이커에서 추천하는 엔진오일을 선택하는 방법이 있는데 예전의 엔진오일 추천은 단일점도규격으로 대충이라는 느낌이 있었지만 최근에는 대기온도에 따라 점도를 분류하여 추천하고 엔진오일 교환주기에 영향을 주는 가혹한 조건도 예전의 비포장이나 시내주행정도이던 것이 최근에는 약 10여개 항목으로 자세히 분류하고 있어 자신의 운전스타일에 따라 선택하는데 도움을 주므로 자동차 구입시 제공되는 사용자설명서를 꼼꼼이 읽어보면 많은 도움이 된다. H메이커(1.6 GDI)의 가혹한 조건 두번째로 운전스타일이 급출발에 급가속, 높은 회전수(rpm)를 많이 사용하거나 나를 추월하거나 앞에서 버벅대는 것을 못 참는 사용자라면 점도선택에 있어서 저온점도는 낮고 고온점도는 높은 쪽을 선택하는 것이 좋다. 점도편에서 설명했지만 급가속시에는 엔진회전수가 높아지는 속도만큼 엔진오일이 흐르는 속도도 빨라져야 윤활기능이 정상적으로 작용하여 엔진의 기계적 마모를 줄일 수 있는데 그것은 엔진오일의 저온점도가 낮을수록 흐르는 속도도 빠르기 때문이다. 또 높은 회전수에서는 엔진의 온도가 상승하는데 따라 엔진오일의 온도도 상승하게 되므로 엔진오일의 점도도 점점 떨어져 불완전윤활상태가 부분적으로 발생할 수 도 있으므로 높은 온도에서도 일정점도가 유지될 수 있도록 가능하면 고온점도가 높은 것이 좋은데 그것을 개인적으로 수치로 제시할 수 는 없지만 가솔린 엔진을 사용하는 고성능 자동차의 엔진오일의 고온점도가 대부분 0W50 이나 0W60인 것을 보면 미루어 짐작할 수 있다. 다만 필요에 의해 저온점도나 고온점도를 높이면 시동 초기에 엔진오일의 흐름성이 나빠 윤활부족 현상이 발생할 수도 있으므로 엔진이 완전히 워밍업 되기 전에는 높은 rpm을 사용하지 않아야 엔진을 보호할 수 있다는 것을 참고하여야 한다. 경제적 이득 때문에 연비를 우선으로 한다면 널리 알려져 있는 사실이지만 급출발 급가속은 엔진의 기계적 마모를 증가시키고 연비을 나쁘게 하는 중요한 원인이므로 운전습관은 일정하다는 조건에서 편의상 자신의 승용자동차 평균연비가 리터당 10km이고 엔진오일의 교환주기가 5,000km일 때 메이커에서 권장하는 엔진오일의 점도가 5W30인데 고온점도가 한 단계 낮은 5W20점도를 사용했을 때 연비가 1%의 좋아진다고 했을 때 연료비용으로 계산해 보면 5,000km 주행하는데 필요한 총 연료비는 오늘 현재(20140624) SK주유소의 가솔린 가격은 리터당 2,019원이면 리터당 10km를 주행하니 500리터가 필요하므로 2,019 X 500 은 1,009,500원이므로 1%가 절약된다면 10,095원의 연료비용이 세이브되고 2%라면 20,190원, 3%라면 30,285원, 4%라면 40,380원, 5%라면 50,475원이 세이브된다. 본인의 정비샵에서 기본으로 사용하는 가솔린 엔진오일은 GS의 기본 합성유인 kixx G1 5W30인데 엔진오일 교환비용은 38500원이고 저마찰유로 사용하는 Castrol magnatec 5W20의 엔진오일 교환비용은 60500원이므로 엔진오일 교환비용의 차액이 22000원이므로 5W20이 5W30보다 연비가 2% 이상 증가한다면 엔진오일 교환비용 차액은 상쇄되는 것이다. 참고로 웹 검색에 의하면 5W30과 0W20점도의 연비차이를 보면 아래표에서 2011년 1월 16일 까지는 5W30을 사용했고 1월 22일부터는 0W20으로 교환된 데이터이므로 1월16일 이전 3건의 데이터는 비슷하므로 평균을 내면 17.23이고 이후 데이터는 최고값과 최저값을 뺀 평균값이 18.96이므로 약 10%의 연비가 세이브되었다고 할 수 있다. 연비측정자료 출처 http://redzone.tistory.com/999 캡춰 하지만 5W30 점도에서 5W20으로 바꾸면 실제로 얼마나 연비가 좋아지는지에 대한 데이터는 일반인 수준에서는 측정하기 어렵지만 메이커의 공장충진오일(출고시 엔진오일)의 점도나 신차 선택시 연비가 중요한 기준이 되는 최신 자동차의 엔진오일점도변화를 보면 미루어 짐작할 수 있는데 실제로 10W30 점도를 SAE규격에도 없는 7.5W30 점도를 사용한다거나 최신의 승용자동차용 엔진오일 점도가 5W30이나 저마찰유라는 5W20을 사용하고 SAE 규격에 고온점도 16이 새로 추가된다는 것을 종합해 보면 고온점도가 낮을수록 연비가 좋아진다는 것은 확실한 것 같다. 점도별 연료저감율 이에 반해 저온점도 변화에 따른 연비상승 효과는 알고 있는 바가 없어 부족한 실력으로 구글링을 해 보아도 SAE 저온점도 관련 휘발성에 대한 자료를 찾을 수 없었지만 정비현장에서의 경험상 저온점도가 낮으면 엔진오일 소모율이 증가하는 것을 경험적으로 알고 있다. 다음으로 엔진오일 량에 따라 연비와 출력차이가 있다. 오래전에 내가 소나타2 1.8SOHC MT로 수원의 보쉬연구소로 출퇴근하면서 교육을 받으러 다닌 경험이 있는데 어느날 내려오는데 갑자기 차가 가볍게 잘 나가는 것 같아 다음날 아침에 점검해 보니 엔진오일량이 점검스틱의 하한선아래 끝에 겨우 묻어있어 정량(MAX)으로 보충 하고 다음날 출퇴근하면서 달려보니 차가 확실히 무겁게 나가는 것을 느낄 수 있었는데 차가 무겁게 나간다는 것은 그만큼 엔진의 출력손실이 있다는 것이고 그 차이는 엔진오일량이 많이 부족했다 정량으로 증가한 결과이고 엔진오일량이 많을수록 연비에서 불리하다고 말할 수 있을것이다. 엔진오일 점검스틱 출처 http://www.wikihow.com/Image:Check-Your-Oil-Step-4.jpg 일반 엔진에서 사용되는 웨트 섬프식 윤활시스템에서는 엔진의 제일 낮은 부분에 오일을 저장하는 공간(오일섬프, 오일팬)이 있고 이곳의 오일을 펌핑하여 필요한 윤활부에 공급하거나 오일팬에 저장된 엔진오일의 일부분이 크랭크 축에 잠기도록 하여 엔진이 회전할 때 크랭크축에 오일이 비산되어 실린더 안쪽의 아래부분과 실린더블럭의 아래부분의 냉각을 돕는데 크랭크축이 엔진오일을 퍼 올릴 때 출력손실이 발생되므로 엔진오일이 적당량 이상으로 많아질수록 크랭크축이 엔진오일에 많이 잠기게 되어 출력손실도 증가하게 되는 것이다. 현장에서 일하다 보면 엔진오일을 많이 넣어달라는 요구를 하시는 분들도 계신데 그만큼 연비가 악화된다고 설명해 드리고 싶지만 오일이 아까워서 그런다는 오해를 받기 싫어 그냥 정량보다 오버시켜 주지만 기술자 입장에서는 영 내키지 않는 것은 사실이다. 엔진오일 성능규격에 따른 선택에 대하여 우리나라의 엔진오일 제품의 성능규격을 보면 가솔린 엔진오일은 API규격이나 ILSAC규격을 따르고 디젤 엔진오일은 API규격과 유럽규격인 ACEA규격을 주로 사용하는데 API나 ILSAC, ACEA 규격 모두 윤활을 위한 기본성능은 거의 비슷하고 최신규격일수록 연비향상이나 엔진내부의 청결유지, 후처리장치의 보호를 중요시하는 것으로 보인다. 사용자 입장에서 본다면 가솔린 엔진 자동차는 API나 ILSAC 규격의 연비차이와 엔진오일값의 차이를 비교하고 디젤엔진 자동차는 ACEA규격의 등급별 애쉬량과 후처리장치(DPF, CDPF등)의 수명, 교환비용내지는 정비비용과 ACEA C2와 C3 등급의 엔진오일 교환비용을 비교해서 선택하면 될 것이다. API 최신 등급인 SN과 한 등급아래인 SM의 연비차이와 ILSAC 최신등급인 GF-5 와 한 등급 아래의 GF-4의 연비차이에 대한 수치로 된 자료는 없지만 SM보다는 SN이 SN보다는 SN-RC등급이 연비가 좋고 GF-4보다는 GF-5등급이 연비가 좋으며 API SN-RC등급과 ILSAC GF-5등급은 성능이 동일하다는 것은 여러 자료를 통해 확인할 수 있었다.  GF4 vs GF5  GF5 vs SN-RC 클릭하면 커집니다. SM 2004년 향상된 내산화성, 향상된 디포짓 프로텍션, 향상된 마모방지, 향상된 저온성능으로 오일교환주기 연장 SN 2010년 10월 피스톤에 대한 고온 디포짓 프로텍션 성능 향상, 더욱 엄격해진 슬러지 컨트롤, 씰보호 SN-RC or GF-5 SN 성능에 연비향상, 터보차저 보호, 배출가스 컨트롤 시스템 보호, 알코올연료시스템의 보호 참고로 아래 그림은 PDF파일의 화면을 캡춰한 것으로 SPI SN 규격대비 GF5(API SN-RC) 규격의 연료절감율을 알 수 있고 자세한 것은 첨부한 PDF파일을 참고바란다. 연료절감율 엔진오일이 줄어드는 노후 엔진은 좀 달리 생각하여야 한다. 정상적인 엔진이라도 엔진오일은 조금씩 소모된다고 알려져 있는데 그 원인으로는 엔진오일의 휘발과 엔진의 기계적 마모를 방지하기 위해 소모되는 것으로 나눌 수 있다. 엔진오일의 휘발은 대부분의 엔진오일(광유계)은 연료(LPG, 가솔린, 디젤)와 같은 원유로 만들어지기 때문에 혼합도 잘되고 온도에 따라 다시 휘발되는 특성이 있으므로 엔진오일이 사용되는 곳의 온도가 높을수록 엔진오일이 줄어드는 양이 증가하는 것이다. 엔진을 설계할 때 기계적 마모를 방지하기 위해 소모된다는 것은 피스톤과 실린더사이의 기밀을 유지하기 위해 피스톤 링을 사용하고 피스톤 링은 일정한 장력을 가지고 실린더 벽과 닿아 있어 마찰이 발생하여 마모가 발생되므로 피스톤이 내려갈 때 실린더 벽에 약간의 엔진오일을 남도록 설계하여 압축링과 실린더 벽 사이의 윤활을 하고 밸브 가이드와 밸브 스템 사이에도 약간의 엔진오일을 침투시켜 마모를 방지한다고 한다. 오래 사용한 엔진에서 엔진오일이 많이 줄어드는 원인을 생각해보면 엔진외부로의 누출이 원인일 수도 있고 엔진오일이 연소실에서 소모되는 것으로 나눌 수 있는데 외부누출은 육안으로 확인이 가능하지만 엔진내부에서 연소되는 것을 직접적으로 확인할 수 없으므로 외부누출이 없는데도 엔진오일이 줄어든다면 내부 연소라고 판단하면 되는데 내부연소에도 두가지의 경로를 통해 엔진오일이 연소실에서 연소된다. 오일소모 경로와 새 피스톤과 불량 피스톤(카본때문에 피스톤링이 고착된)  비교 클릭하면 커집니다. 내부연소중 하나는 엔진의 기계적 문제로 피스톤이 내려올 때 링이 실린더 벽의 엔진오일을 확실하게 긁어주지 못해 피스톤이 올라갈 때 실린더 벽에 남아있던 엔진오일이 압축링에 의해 연소실로 밀려 올라가 폭발행정에서 연료와 함께 연소되는 경우와 다른 하나는 밸브스템 씰의 경화로 헤드부의 엔진오일이 밸브스템과 씰 사이를 통하여 연소실로 유입되어 연료와 함께 연소되는 경우가 있다. 이렇게 엔진오일이 연소실 내부에서 연소되는 엔진은 점도가 높은 엔진오일을 사용하는 것이 도움이 되는데 점도가 높으면 흐름성이 나빠 연소실로 유입되는 엔진오일량이 줄어들기 때문이다. 엔진의 기계적 마모(피스톤, 피스톤링, 실린더벽)가 진행되었거나 피스톤 링 홈에 카본이 누적되어 피스톤 링의 움직임을 방해하여 피스톤링과 실린더의 간극이 커졌다면 엔진오일의 점도가 높을수록 엔진오일의 밀봉작용이 향상되므로 엔진오일이 소모되는 노후 엔진은 점도를 높여주는 것이 유리할 수도 있으며 가솔린 엔진오일에 적당한 점도가 없다면 디젤엔진용 엔진오일을 사용해도 큰 문제는 없다. 실제로 엔진오일의 규격중 유럽규격인 ACEA 에서는 거의 가솔린과 디젤의 규격을 같이 사용하며 우리나라에서도 가솔린엔진용 엔진오일은 대부분 가솔린 규격보다는 한등급 낮지만 디젤엔진용 엔진오일 규격이 병기되어 있는 것을 보면 가솔린 엔진에 디젤엔진용 엔진오일을 사용한다고 해도 큰 문제는 없다고 생각할 수 있다. 엔진오일 소모량이 많아지면 일반 승용차에서 많이 사용되는 웨트섬프식 엔진에서는 엔진오일을 보관하는 오일팬의 오일량이 줄어들어 위에서 설명한 엔진오일량에 따른 연비향상의 효과가 일시적으로 생기지만 엔진오일량이 너무 많이 부족하면 윤활부족 현상이 발생하고 결국에는 엔진이 기계적으로 파손되기 때문에 엔진오일이 줄어드는 자동차가 갑자기 잘 나간다면(출력이 좋아졌다면) 엔진오일량을 즉시 점검하여야 한다. 참고로 엔진오일이 내부 연소되는 자동차에서 시동직후에 머플러 꽁무니에서 하얀연기나 푸르스름한 연기가 나온다면 밸브씰의 경화에 의한 문제로 보고 주행중에도 계속 하얀연기나 푸르스름한 연기가 나온다면 피스톤 링의 문제라 판단하고 각 증상에 따라 적당한 첨가제로 좋은 효과를 볼 수 도 있다. 이외에도 엔진오일이 연비에 영향을 미치는 것은 엔진오일의 점도와 성능등급, 엔진오일량외에도 고체윤활제인 Mos2 나 테프론을 첨가하면 마찰이 감소하여 연비가 좋아진다고 하는데 개인적으로 얼마나 효과가 있는지 확인할 방법은 없다. 우리나라는 자동차가 주요 수출품목이기 때문에 디젤엔진을 많이 사용하는 유럽으로 수출하는 자동차는 가능하면 디젤엔진을 사용하고 유럽의 여러 규제를 통과하기 위해 우리나라의 국내규격도 유럽과 동등하거나 더 높게 적용하고 미국은 가솔린을 연료로 사용하는 자동차가 많으므로 미국쪽으로 수출되는 자동차는 가솔린엔진을 사용하고 역시 규제도 미국쪽 기준을 따르게 될 수 밖에 없는 구조라 가솔린 엔진이나 디젤엔진 모두 최신 성능의 기술을 사용하게 되어 성능유지에 필요한 소모품의 성능도 향상되어 대표적인 소모품인 엔진오일도 최고급을 사용할 수 밖에 없고 고급일수록 부품가격이 높아 자동차의 사용자에게 경제적 부담이 되므로 엔진오일의 선택은 자신의 엔진형식을 참고하여 자동차 사용자의 판단에 의해 각 항목의 우선 순위를 부여하고 유리하다고 생각되는 조합에 적합한 엔진오일을 선택하는 것이 각 자동차 사용자에게 최적화된 좋은 방법이라 생각한다. 마지막으로 엔진오일의 불편한 진실이라는 네이버 카페에 엔진오일에 대한 내용이 본 블로그보다 좀 더 전문적인 자료가 많이 있으니 들러보시길 추천한다.