엔진오일의 오염과 교환

[AE86]

재미로 읽어보시고... 버릴 건 버리시고.... 참고할 건 참고하시고... 그러십시오. ㅎ

엔진오일의 오염과 교환

엔진오일의 순환경로

오일팬-오일스트레이너-오일펌프-오일필터-오일통로-실린더헤드&블럭-오일통로-오일팬

오일이 지나가는 통로가 아닌 곳에서는 비산, 분무로 오일을 뿌려줍니다.

엔진 오일 오염의 주범

1. 블로우 바이 가스 (BLOW BY GAS)

블로우 바이 가스는 연료와 공기의 혼합기가 피스톤링과 실린더 내벽 사이로 미세하게 새어나오는 가스입니다. 처음 엔진이 작동될 때 이 가스는 연료와 공기의 혼합기 상태이지만 온도가 상승하면서 오일미립자가 기화되어 연료와 공기, 오일미립자의 혼합기 형태로 변하게 됩니다. 이러면서 오일이 조금씩 소모되어 사라지죠.

블로우 바이 가스가 엔진이라는 밀폐된 공간에 누적이 되면 내부 압력이 상승하여 가스켓, 오일씰 등의 부품 파손을 유발할 수 있고 이 상태에서 엔진은 부하를 받게 됩니다. 그러므로 블로우 바이 가스를 배출시켜 엔진 내부 압력을 해소시켜야 하죠. (설명을 하면 복잡해지는데 PCV밸브가 열리면서 이 가스를 써지탱크안으로 밀어 넣어 처리하게 됩니다.)

옛날옛적에는 블로우 바이 가스를 그냥 공기중에 방출했지만 지금은 대기오염을 적게 하기 위해 배기가스 규제가 강화가 되었죠. 블로우 바이 가스를 엔진내부로 재순환하여 연소시키는 시스템은 이제 기본으로 장착하게 되었습니다. 블로우 바이 가스는 이미 여러분들이 잘 알고 계실 건데요. 이게 무어냐. 배기가스 검사를 할 때 측정되는 HC(탄화수소)입니다.

그럼 블로우 바이 가스를 순환시켜 재연소하게 되면서 해피엔딩만 발생했느냐. 그건 아니죠. 흡기라인의 오염이 이전보다 심화되었습니다. 생각해보십시오. 가스를 밖으로 배출해야 하는데 배출하지 못하고 안으로 삼키고 다시 재처리하고 있으니 그 안은 오염이 될 수밖에 없겠죠. 방구를 껴야 뱃속의 가스가 빠져나가는데 방구를 못 끼고 참고 참으며 안에서 처리하는 것이나 비슷합니다잉.

연료-공기-오일미립자의 가스성분중 오일은 에어클리너에서 여과되지 못한 먼지와 혼합되어 흡기라인 외벽에 달라붙게 됩니다. 이렇게 되면 흡기라인의 공기통로가 좁아지게 되고 공기 유입이 줄어들게 되죠. 이게 무조건 나쁘냐. 이것도 아니죠. 반면에 오일성분은 밸브의 윤활과 냉각을 원활하게 하여 밸브의 작동을 도와주는 역할도 하게 되거든요. 혼합기는 연료-공기로 이루어져야 하는데 연료-공기-오일로 변하였으니 이 시점부터 엔진 오일의 오염은 시작이 된 것입니다.

연료-공기-오일미립자의 가스성분중 연료는 오일과 섞여 오일의 유성을 떨어트리고 금속표면의 오일막을 파괴합니다. 금속표면에 있는 오일막은 윤활역할을 해주는데 이 기능이 떨어지게 되죠. 운행중 엔진은 가열되어 있고 정차와 동시에 갑자기 시동을 끄면 엔진 내부에는 그대로 블로우 바이 가스가 남게 됩니다. 연료가 엔진오일에 희석되거나 엔진내벽에 달라붙으면 오일이 오염되는데 오염도가 심하면 슬러지가 됩니다. 오염된 오일은 엔진이 작동할 때마다 오일라인을 순환하며 오염을 증가시킵니다.

이렇게 오염된 엔진 오일은 그 오염도가 심해지기 전에 교환을 해줘야 하는 것입니다.

2. 실린더 내벽 스크래치

엔진오일이 소모되고 오염되는 또 다른 이유는 실린더 내벽 스크래치에 기인합니다. 호닝 스크래치(원통 회전방향의 문양)는 피스톤링과 실린더의 마찰로 인한 마모를 최소화합니다. 오일이 호닝 스크래치 틈으로 통과하며 윤활작용을 하기 위함이죠. 이것은 정상적인 스크래치입니다.  

반면 실린더 내벽 스트로크방향으로 직선의 스크래치가 생기는데 이것은 마모로 인한 스크래치입니다. 엔진오일은 비산되어 피스톤과 실린더 내벽 사이에서 윤활작용을 하고... 윤활작용을 하려면 오일이 통과할 수 있는 틈이 있어야하는데 피스톤에는 피스톤링이 붙어있어 기밀을 담당하죠. 피스톤링으로 인해 윤활이 되지 않는 부분이 생겨난다면 실린더와 외벽은 서로 마찰이 되구요. 

실린더 내벽에 생긴 호닝 스크래치는 오일이 스며들어 윤활작용을 할 수 있게 해줍니다. 근데 이걸로 문제가 없느냐. 아니죠. 문제가 생기죠. 내벽에 남아 있던 오일이 연소행정시 화염에 노출되어 이물질로 변해버립니다. 그럼 다시 아래쪽에 있던 오일이 실린더 내벽에 이물질과 섞여 달라붙고 피스톤 행정이 반복되면서 오일의 오염도는 심해지겠죠. 호닝 스크래치 또한 오일 오염의 원인이 될 수 있는 것입니다.

3. 금속의 마모

또 다른 오염의 원인은 금속의 마모입니다. 부품과 부품의 마모로 인한 미세입자는 보통 차량 구입후 초기에 발생하는데 이게 오일과 혼합이 되어 오일라인을 순환하게 됩니다. 오일필터가 있어서 여과가 되지만 오일펌프가 작동할 때 그 금속입자가 다시 유입이 되죠. 오일 스트레이너에서는 미세한 금속입자가 여과되지 않기 때문입니다. "차량구입후 3000km에 엔진오일을 교환해라" 라는 말들이 괜히 나온 것은 아닐 겁니다. 미세한 금속입자는 오일과 함께 배출시키지 않는한 주구장창 돌고 돌 테니까요. 이렇게 되면 오일 펌프가 마모되어 윤활계통 순환의 문제가 생길 수도 있습니다.

정리해보면

-엔진오일의 오염은 블로우 바이 가스의 순환과 실린더 내벽에 흡착된 오일의 연소로 발생한다.

-미세 금속입자는 엔진오일을 오염시키며 오일 펌프를 손상시킬 수 있다.

(신차 출고후 짧은 주행거리 상태에서 엔진 오일을 교환하는 이유는 타당하다 볼 수 있다.)

-블로우 바이 가스에서 오일성분은 엔진 내부로 유입되어 조금씩 소모될 것이다.

-연소된 배기가스는 오염물질을 증가시키고 연소실에는 카본이 쌓이게 될 것이다.

(카본이 누적되면 노킹이라든가 엔진출력 저하 등의 문제가 발생할 수도 있다.)

-오일의 자연소모와 오염으로 인한 문제를 해소하려면 적정한 시기에 엔진오일을 교환해줘야 한다.

(그럼 그 적정한 시기는 대체 언제란 말이냐?)

-위에서 잠깐 언급한 PCV(Positive Crankcase Ventilation System) 개떡같이 번역하면 능동적 크랭크케이스 환기 시스템. 이게 중요하죠. 밑줄 쫘악~~~ PCV의 작동원리는 알아서 찾아보시고...

-가혹주행에서 엔진오일의 오염이 심해지는 이유

A. PCV밸브는 스로틀을 활짝 열고 RPM을 쫙쫙 올려도 열리지 않는다.

급가속을 위해 악셀을 쫙쫙 밟아줄 때... 고회전에서는 흡배기 상태가 좋지 않아 배기량만큼 공기를 흡입하고 배기하지 못하여 배기가스가 항시 존재합니다. 그러므로 오염된 배기가스가 계속 오일라인을 따라 순환하며 오일을 오염시키고 있죠.

B. PCV밸브는 아이들링(공회전) 상태에서도 열리지 않는다. 

불안정한 공회전 상태에서는 신선한 공기 외에 배기가스가 들어오게 되면 상태가 더욱 안 좋아집니다. 그래서 배기가스가 여전히 오일라인에 머물러 있습니다. 오염이 계속 되고 있는 것이죠. 또한 써지탱크내의 진공이 형성되지 못하여 배기가스를 밀어 넣을 수도 없습니다.

C. PCV밸브는 엔진이 일정 회전수 이상일 때만 열린다.

이때 배기가스를 써지탱크로 쳐 밀어넣습니다. 배기가스를 재연소하며 해소를 하는 거죠. 이렇게 오염된 배기가스님하를 처치하여 상대적으로 덜 오염된 상태의 오일라인을 유지하게 됩니다.

A와 B는 가혹주행 상황입니다. 그래서 가혹주행을 빈번하게 하는 차량은 엔진오일 교환주기가 빨라지는 것이고, C처럼 중속으로 정속주행을 하는 차량은 상대적으로 오염도가 낮아 교환주기가 늦춰지는 것입니다. 10000킬로마다 엔진오일교환? 광유는 몇킬로고 합성유는 몇킬로? 이건 아니죠. 자신의 운전습관과 주로 주행하는 도로의 상황, 주행시 평균 RPM을 종합하여 양심(?)에 맞게 엔진오일을 교환해야 합니다.

왜 양심에 맞게냐구요? 자동차를 속이면 안 되죠. RPM 5000이상 쫙쫙 올려가면서 기분낸다거나... 조금 가다 멈추고 공회전 하고... 조금 가다 멈추고 공회전 하고... 이렇게 운전하셨다면 가혹주행 하신 겁니다. 난 세차도 광빨나게 잘 해주고, 문콕 방지를 위해 도어에 뭐도 달고, HID안개등 불법 튜닝도 하며 이쁘게 치장해주고... 등등 이렇게 잘 해줬는데 가혹주행이라니? 이러시면 할 말 없습니다. ㅎㅎ

[짱 아빠]

새차 출고후 2500km 주행후 엔진오일을 교환했는데요.....수리기사가 묻더군요 왜? 벌써 엔진오일을 교환하세요?
신차는 4000Km 주행후 갈르시면 됩니다.....그러길래 난 신차 길들이기 이런거 모르고 도로 여건되면 200 이상도 밟기에 교체주기를 빨리 해달라...하니 아~` 그러시면 오일 교환하시는게 맞습니다....
나의 운행패턴과 운전 습관등을 고려해 교환,수리,점검을 받아야겠죠...그정도의 내차에 대한 애정은 가지고 있어야 할듯요

[AE86]

아~ 너무 가혹하세요

[이후]

6기통이라 200 까지 나가는군요..... ㅋ

[고출력님]

역시 6기통의 위엄...이군요..

[고출력님]

참..블로바이가스 난제죠...어쩔수없이 나오는건데..블로바이 라인 밖으로 뽑자니 양심에 찔리고..빼보니 블로바이 양이 너무 많아서 구름처럼 피어오르더군요..꼽자니 인터쿨러라인에 오일누적이 걱정이고..결국엔 그냥 오일캐치 달았는데요..그럭저럭 만족합니다.ㅎㅎ

[고출력님]

그리고 제가 가혹하게 운전을 너무 많이 해서인지 엔진 내벽손상이 의심되었었거든요..블로바이 양도 엄청나구요..이러다 블록 갈아야겠구나..했는데..헤드가 나가버렸어요..근데 블록 보니까 엔진오일을 좋은걸 항상 써서 그런지 너무 깨끗한거에요..헤드 오토래쉬도 마모전혀없구요..캠축만 휘어짐이 관찰됐을뿐...그래서 헤드작업하니까 블로바이가 상당히 줄었습니다.

[고출력님]

상식적으로 헤드랑 블로바이랑은 관계가 거의 없는걸로 알고있는데..참 차라는게 보면 볼수록 우낀것같아요..ㅎㅎ

[존양v]

공회전도 부담이 되는 거군요.

[쪼다]

혹시 기름이 얼른 닳아지는것도 오일과 관련있는것은 아닌가요

[알고]

눈팅만 하지만 좋은글 잘보고 있습니다,자동차와함께하는세상 홨팅....!!

[늑대탈을쓴양]

니나 많이 해서 몹쓸병에 걸려라...제발....그렇게 되라...