자동차 엔진룸의 화재발생과 누전에 대해

[연료와윤활]

자동차 엔진룸의 화재발생과 누전에 대해

| 엔진룸의 화재 발생 원인은?

 운행 중 엔진룸에서 일어나는 화재는 누출되는 연료 또는 먼지 등의 가연성 물질이 과열된 엔진이나 누설되는 전기 스파크에 의해 점화되면서 발생된다. 연료 파이프나 호스에서의 기름 누출은 연료 냄새로 알게 되는데, 이는 주유소에서 연료 주입 시마다 맡게되는 냄새에 익숙한 운전자들에게는 별로 중요하게 다가오지 않을 것이다. 하지만 이 냄새는 대부분 엔진룸 내 연료 공급 파이프 또는 호스로부터의 누출을 의미하기 때문에 즉시 정비해야하는 중요한 사항이다.

 일반적으로 출고 후 3, 4년이 지난 자동차에서는 엔진오일 등의 누출이 시작되고, 이는 대기 중 먼지를 엔진 표면에 머물게 하여 건조될 때 가연성 물질로 변한다. 엔진룸은 운행 전후의 온도차가 100℃에 이를 정도여서 화재가 발생될 우려가 매우 높다.

 자동차 내의 부품들은 오르내리는 온도에 의해 수축과 팽창을 반복한다. 특히 노후 배선의 절연 피복은 작은 충격에도 부슬부슬 벗겨질 수 있다. 그 결과 누전되는 전기는 누출되는 연료와 가연성 물질을 점화시킨다. 연료는 자연 발화될 수도 있지만 주로 가연성 물질의 온도가 상승되거나 전기 스파크가 일어날 때 화제로 이어지게 되는 것이다.
 

| 자동차 전기의 누전은?

 자동차의 기능을 다양화하고자 전기적 부품을 많이 이용하다 보면 알 수 없는 고장들이 자주 발생하는데, 이는 전기가 선로에 흐를 때 자동차 성능을 방해하는 불필요한 전기(3차 전기)가 발생되기 때문이다. 이러한 전기는 전기선로에 유도성(XL)이라는 코일(L)성분과 용량성(XC)이라는 콘덴서(C)성분 그리고 순수한 저항(R)성분이 분포되어 있어 발생된다. 이들은 자생적으로 불필요한 새로운 전기신호를 만들어 기존의 전기신호를 왜곡 또는 지연시키고 가감시키기도 하면서 자동차의 전체적인 동작에 방해를 준다.
 이렇게 선로 성분에 의해 생겨난 전기신호가 바로 '간섭전기'다. 이런 저항을 줄여 주어야 하는 이유는, 자동차 성능이 전기와 어떤 관계가 있는가를 다음과 같이 수식적으로 풀어보면 알 수 있다.

 12V의 전력을 가진 자동차에서 접지저항이 0.1Ω(옴)일 때 이곳으로 전류가 10A 흘렀다면 배터리의 마이너스 단자와 차체 간에는 1V의 전위차가 생긴다.(V(1V) = R(0.1Ω) × I(10A)) 자동차 전원인 12V가 전기부하에 의해 그대로 공급되지 않고 11V밖에 공급되지 않으므로 전기적 장치들의 효율이 다음과 같이 떨어지게 되는 것이다.

(12-11)V÷12V×100% ≒ 8.3%(효율감소)
 

 자동차 종류에 따라 '알터네이터(발전기)'가 만들어 내는 전압의 규정전압은 이론상으로는 성립되나, 실제로 많은 자동차를 조사한 결과 13V~ 15.5V까지 편차가 발생했다. 13V와 15.5V의 경우 전기효율 편차는 아래와 같다.

13.0V 경우 : (13.0-11.92)V÷12V×100% ≒ 9%(효율감소)
15.5V 경우 : (15.5-14.21)V÷12×100% ≒ 10.75%(효율감소)
 

 전압변동이 심할 경우 동일한 차량일지라도 2.45%라는 성능편차가 생길 수 있다. 전자제어 센서나 부품이 필요로 하는 규정전압이 100% 원활하게 흘러야 본래의 기능을 수행하는데, 간섭전기의 교란으로 통전이 방해가 되어 성능저하, 과부하의 원인이 된다.
 간섭전기 발생시 증상으로는 제어 신호의 왜곡과 지연으로 인한 오작동, 헤드램프의 밝기가 변하는 현상, 초기 시동의 간섭, 차체 떨림(진동) 증가, 주행 중 시동 꺼짐, 소음증가, 매연증가 배출, 당김 현상, 굼뜸 현상, 가속페달 간격 변동, RPM의 불안정, 오디오 음질 저하, 과도한 정전기 발생 등이 있다.

참조 - www.3oneshot.com