고급휘발유와 일반휘발유

[아카도라[박재현]]

http://www.youtube.com/watch?v=NaPQLV5i4ks&eurl

고급휘발유에 대해서 말들이 많으신데요

참고 하시기 바랍니다.

수프라 SZ 과 RZ 은 압축비 자체가 다릅니다.

압축비가 ... SZ 10하고..RZ 8.5:1 입니다.

수프라의 경우 메뉴얼상 무납프리미엄 (즉 무연 프리미엄 옥탄가 95이상) 주유하라고 되어 있습니다.

하지만 SZ 엔진에서 노멀 휘발유로 노킹이나 엔진 해먹은 사람 있으신지요?

결정은 자기 자신의 몫이겟지요 ^^

메뉴얼에 답이 나와있는데 읽지를 못하니 ㅋㅋㅋㅋㅋ

“고급휘발유(고옥탄 가솔린)을 사용하면 힘이 좋아진다?”
주유소에 급유하러 가서 ‘고급휘발유로 넣어 주세요’ 라고 하거나 주유소 직원에게 ‘고급 휘발유 넣으면 힘이 좋아요?’ 라고 묻는 다면, 당연히 값비싼 만큼 매상에 차이가 생기니 ‘힘이 좋아진다’라는 답변을 들을 수 있습니다.

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”고급휘발유”. 이름 때문에 넣은 것만으로도 힘 좋게 빨리 달릴 수 있을 것 같습니다만, 과연 1리터 당 200원 이상의 추가 효과는 있을까? 이것은 순전히 엔진과의 궁합에 의존하지만, 반드시 모든 엔진에 궁합이 좋다고 할 수는 없습니다. 먼저 ‘고옥탄휘발유’에 대해서 많은 분들이 그 의미를 이미 알고 있으리라 믿지만 초심자 분들을 위해서 약간의 설명을 하려고 합니다.

결론부터 말씀 드리면, ‘고옥탄가솔린을 사용하면 엔진이 고성능이 되는 것은 아니고, 고성능 엔진이 고옥탄가솔린을 필요로 하는 것에 지나지 않는 것’ 입니다.

‘고옥탄가솔린’이라고 하는 것은 발화점이 높은 가솔린입니다. 다시 말씀 드리면, 자기 착화 하기 어려운 것 일뿐이지 보통의 가솔린에 비하여 별로 에너지가 높은 것도 폭발력이 큰 것도 아니며, 그저 자기 착화 하기 어려운, 불타기 어려운 가솔린입니다. 그러면 왜 그렇게 불타기 어려운 가솔린을 사용하는 것일까요? 그것은 엔진의 메카니컬적으로 옥탄가가 낮은 엔진에 사용하기 위해서 입니다. 즉, 노킹하기 쉬운 엔진의 동작, 노킹하기 쉬운 엔진이란 압축비가 높은, 부스트가 높은(터보차저나 수퍼차저와 같은 과급장치), 연소 온도가 높은, 등의 엔진입니다. 즉, 고성능 엔진, 이야기를 간단하게 하기 위해, 압축비에 초점을 맞추겠습니다.

피스톤에 의해 단열 압축된 기체는 압축한 것만으로 온도가 상승합니다. 압축비가 높을수록 압축한 것만으로 혼합기의 온도는 보다 고온이 됩니다. 과도하게 고온화한 혼합기는 자기 착화를 일으켜 버리는데 플러그의 스파크에 의한 점화시점에 도달하기 전에 마음대로 발화 해버리는 것입니다. 이 현상을 디토네이션, 노킹, 조기 발화, 이상점화 등으로 불립니다. 이것은 점화 시기를 진행해도 회피할 수 없습니다. 점화 시기를 진행해도 마음대로 발화 해 버리는 고 압축비의 엔진이 ‘고옥탄가솔린’을 필요로 하는 것이며 만약 점화 시기를 늦추는 것만으로 노킹이 멈춘다면 (점화 시기는 늦은 것이 좋으니까) 당연히 좋은 것입니다.

이렇게 쓰면, 「점화 시기는 빠른 것이 더 파워가 나오지 않는 것인가요?」 라는 질문이 나올 것 같습니다. 그것은 잘못된 이해가 아니지만 정답도 아닌 것입니다. ‘점화 시기 이외의 조건은 모두 같고 노킹 한계의 범위까지라면 어느 정도까지는 압축이 진행하는 것이 출력이 크다’ 가 정답입니다. 조금 더 생각해 보겠습니다. 열심히 피스톤이 압축하고 있는 한 중간에 혼합기가 스스로 점화해서 태우기 시작하는 것은 이상합니다. 가솔린의 연소시간은 한없이 제로에 가까울 정도로 빠르고 상사점을 지나고 나서 단번에 태워 단번에 피스톤을 눌러 내려 주는 것이 당연히 좋습니다.

최대 파워를 내려면 상사점 후 약 10도 전후(12도라고 하는 설도 있습니다)에 기통내의 압력이 최대가 되는 것이 좋습니다. 이것보다 늦어도 안되고 빨라도 안되며 정확히 그 무렵에 압력이 최대가 되도록 가솔린의 연소시간을 예측해 빨리 점화하고 있는 것입니다. -BTDC Ignition (Before Top Dead Center. 상사점 바로 직전) 특별히 점화 시기를 빨리 하면 파워가 나오는 것은 아닌 것입니다. 상사점 전에 태우고 싶다는 것은 압축하고 있는 피스톤을 무시해버리고 연소시키는 것입니다. 가장 좋은 것은 불타기 쉬운 가솔린을 사용해 늦게 점화하는 것이 좋은 것입니다. 이와 반대로 불타기 어려운 가솔린을 사용해 빨리 점화하는 것도 좋지 않습니다.

다시 잘 생각해 보면, 점화 시기의 셋팅으로 노킹을 회피할 수 있는 엔진이라면 레귤러가 좋은 것이라고 할 수 있습니다. (제조사 중에 ‘고옥탄가솔린’ 사양차는 레귤러를 넣으면 극단적으로 점화 시기가 늦어져 버리는 경우가 있습니다.) 그래서 점화시기 조정이 필수입니다. 터보차저의 경우는 레귤러 넣으면 ECU가 부스트를 내리기도 하므로 더욱 더 파워다운 합니다. 게다가 터보차저의 경우 높은 부스트압으로 인하여 저옥탄휘발유 사용은 노킹위험성이 아주 높아 지므로 점화시기의 조정을 위해 ECU 튜닝은 필수 적이며, 이러한 것을 완벽하게 제어할 수 있는 것은 Unichip과 같은 피기백 컴퓨터입니다. (Piggyback Computer 또는 보조 ECU).

그렇다면 고 압축비의 엔진은 왜 파워가 나오는지? 이것에 대한 해답은 여러분 스스로 공부했으면 좋겠습니다. 그래도 굳이 이야기를 하자면, ‘압축비가 높으면 파워가 나온다. 이것은 사실입니다. ‘압축비=팽창비’ 인데 실은 압축비를 높이고 싶은 것은 아니고 팽창비를 크게 하고 싶은 것입니다. 연료가 폭발해 발생한 압력을 가능한 한 유효하게 사용하려면 어떻게 하면 좋을까요? 그것은 압력이 제로가 될 때까지 팽창시키면 좋은 것입니다. 고온 고압이라고 하는 에너지를 가지고 있는 기체를 완전하게 팽창시키면 가장 유효하게 동력으로서 이용할 수 있는 것이기 때문입니다. 하지만, 엔진 사이클의 구조상, 팽창비를 크게 하면 압축비도 이와 같이 커집니다. 압축비가 커지면 앞서 말씀 드린 것과 같이 노킹이 발생하기 쉬워집니다. 여기까지 쓰면 이해하실 수 있다고 생각합니다.

고옥탄 가솔린이 필요한 이유는 녀석이 파워를 내기 위해는 가능한 한 압축비를 높이고 싶은 것입니다. 그 때문에 고옥탄 가솔린이 필요한 것입니다. 일부러 고옥탄 가솔린 사용하는 것은 압축비의 업이 목적이며, 점화 시기를 진행시키는 것이 목적은 아닙니다.
그러면, 왜 ECU 튜닝과 같은 방법으로 점화 시기를 진행시켜서 가는지? 카본의 퇴적 상태나 연료의 품질 때문에 기통내 최대압력이 10도 전후가 되는 점화 시기는 다릅니다. 기통내 최대압력이 10도 전후가 되면 노킹 한계에 가까워지므로 위험합니다. 잘못하면 노킹해버리므로 이를 막기 위해 순정의 연료맵은 마진이 매우 크게 취해 있습니다. 그 마진을 깎아 최적으로 진행하기 위해 튜닝하는 것입니다. 사실은 점화 시기를 진행시키는 것보다도 압축비를 올리는 것이 좋지만 그러면 회전수에 따라서 다른 노킹 한계에 대응할 수 없게 됩니다. 그러니까 압축비에는 조금 여유를 갖게 하고 점화 시기의 셋팅에 의해 기통 내 최대압력이 전역으로 최적 위치가 되는 것을 목표로 하는 것입니다.

와일드 캠샤프트(또는 하이캠) 등을 넣고 밸브가 열려 있는 시간을 길게 하는(흡기밸브가 늦게 닫힌다)것은 저회전에서는 흡기의 역송풍이 발생하므로 유효 압축이 저하되게 됩니다. 그 결과 노킹이 일어나기 어려워지는데 그렇게 되면 더 압축비가 올려지게 됩니다. 288도 캠과 같은 하이캠을 넣어 처음으로 12.5라든가 하는 고 압축비가 실현될 수 있습니다. 노멀 캠의 상태로는 고압축에는 한계가 있습니다. 대략 11.0 정도가 한계라고 생각합니다.

여기까지 읽으면 「점화 시기」, 「밸브 타이밍」,「압축비」,「옥탄가」의 4개는 밀접하게 얽히고 있어 끊을래야 끊을 수 없는 관계에 있는 것을 알 수 있습니다. 모든 것이 밸런스 입니다. 사용하는 회전역이 정해지면 밸브 타이밍이 정해지고 밸브 타이밍이 결정되면 그에 대한 한계의 압축비가 정해집니다. 반대로 압축비가 결정되어 있다면 거기에 맞춘 밸브 타이밍이 정해집니다. 압축비와 밸브 타이밍이 정해져 있다면 거기에 맞추는 옥탄가가 정해집니다. 즉 노멀 엔진이 필요로 하고 있는 옥탄가는 정해져 있는 것입니다.


가솔린 엔진의 진화는 노킹과의 투쟁입니다. 노킹을 억제하기 위해 고옥탄 가솔린을 사용합니다. 노킹하지 않는 엔진에 고옥탄 가솔린을 넣어 점화 시기를 진행시키는 것은 턱없이 어리석음이라고 말할 수 있습니다. 7200회전으로 멈추는 노멀 ECU로 하이 캠을 넣고 있는 사람도 있습니다만 이것은 우둔한 행동입니다. 최고 회전이 7200이라면 순정 캠이 세계에서 제일 고성능인 캠입니다. 8000이라든지 8500까지라고 하는 회전수가 정해졌다면 그 대신에 희생이 되어도 상관없는 회전수를 생각해 캠의 작용 각을 결정해야 하는 것입니다. 어떤 잡지를 읽으면 작용각이 큰 캠은 그 만큼 훌륭하다고 한 것도 있지만 그 것은 큰 실수 입니다. 흡, 배기 튜닝 후에 다음 스텝은 캠 교환이다!」라는 이야기가 통상적으로 당연하다는 듯이 나옵니다만 이것은 정말 우둔한 생각입니다.

「00도의 캠을 넣고 싶습니다만, 순정 ECU에서도 괜찮을까요?」 이렇게 말한 질문도 있습니다. 그렇지 않고 7200까지 또는 그 이하밖에 사용하지 않는다면 노멀 캠으로도 충분합니다. 실제 어떤 차종에서는 Unichip 튜닝만으로도 엔진 본체가 풀 정상적이어도 8000까지 확실히 사용할 수 있는 파워를 꺼낼 수 있습니다. 그런데 항간에는 캠이나 압축을 변경해 순정 ECU로 대응할 수 없게 되고 그래서 ECU를 변경 또는 교환해야 한다는 논리를 쓰고 있기도 합니다. 그렇지 않습니다. 우선은 노멀 엔진의 포텐셜을 끌어 내야 하지 않겠습니까? 그 만큼 감동할 정도로의 성능 업이 전부하역 전회전역으로 실현될 수 있습니다만, 그런데도 더 위까지 엔진을 돌리고 싶으면 하이캠은 도움이 됩니다. 그렇지만 고회전 화에는 한계가 있습니다. 어딘가 하나만 만져도 안되며 전체의 밸런스를 생각하지 않는 그러한 튜닝은 잘못하면 커다란 실패가 될 수도 있습니다.

당초의 고옥탄가솔린 또는 레귤러의 화제로부터 빗나갔지만, 그 정도로 옥탄가와 그 외의 하드웨어나 점화 시기가 밀접한 관계가 되어 있다 라는 것을 설명하다가 점점 이야기가 커져 버렸습니다. 물론　엔진의 특성상 “고옥탄가솔린”이 필요한 차가 있는 것도 사실입니다. 필요한 이유로서는 파워 때문이거나, 배기가스의 청정화(연비의 향상도 포함해서) 때문이거나 다양합니다만, 고옥탄 가솔린은 간단하게 말하면 레귤러 가솔린보다 발화온도가 높은 가솔린입니다.

‘고옥탄가솔린’에서는 왜 발화점이 높은지?

하나의 예를 들면 파워를 향상시키기 위해서 엔진의 압축비를 올리거나 점화 시기를 진행시키거나 하는 일이 있습니다만 이 때 엔진의 실린더 내에는 통상보다 고온이 됩니다 발화점이 낮은 가솔린을 사용하고 있으면 당연히 예정된 점화시기보다 빨리 발화되어 노킹 등의 원인이 됩니다. 그러한 현상을 방지하기 위해 조정된 가솔린이기 때문입니다.

그런 이유로 ‘고옥탄가솔린’을 필요로 하지 않는 일반차가 사용했다고 해도 반드시 파워업 하는 것은 아니며 도리어 지나치게 연소속도가 늦어지기 때문에 반대로 파워다운의 가능성조차 있습니다. 고옥탄 가솔린을 사용하려면 ECU 조정을 하지 않으면 효과는 기대할 수 없습니다. 요즈음 각 정유 회사마다 고급휘발유를 출시하며, 공통적으로 '힘이 좋아진다' 라고 광고하고 있습니다. 앞서 설명한 것처럼, 모든 엔진은 '요구옥탄가'라는 것은 이미 정해져 있습니다.

여담입니다만 상당히 옛날이지만 레이스용2 사이클 엔진으로 다이나모미터 위에서 가솔린의 비교 테스트를 했던 적이 있는데, 결과는, 무려 고옥탄가솔린, NOS 등 레이스에서도 친숙한 연료를 누르고 레귤러 가솔린이 최고 마력을 올려 버렸던 적이 있습니다.

옥탄가를 좀더 이야기 해보겠습니다.

옥탄가는 '발화억제력' 또는 '노킹 억제력'을 나타내는 값입니다. 가솔린은 옥탄가 100인 "iso-octane" 과 0 인 'n-heptane'으로 이루어지고 여기에 옥탄가 80 이란 뜻은 iso-octane 과 n-heptane 이 80:20 의 비율로 혼합된 것을 말합니다.

옥탄가를 측정하는 기준은 주로 연구실에서 엔진의 아이들 상태에서 측정하는 RON (Research Octane Number) 방식과 엔진의 주행중인 실용역역 또는 고 알피엠에서 측정하는 MON (Motor Octane Number) 방식이 있습니다. 그래서 같은 가솔린이라도 RON 값 보다 MON 값이 다소 낮은 결과를 나타냅니다. 예를 들면 RON 90 옥탄가는 MON 80 으로 나타나기도 합니다.

그런데 한국에서의 옥탄가는 RON 방식으로 측정된 값을 사용하고 있습니다. 비교하자면 북미에서 표시되는 옥탄가는 (MON + RON / 2)를 사용합니다. 그래서 미국의 옥탄가 94의 레귤러 휘발유는 한국의 옥탄가 94 보다 실제로 옥탄가가 더 높다고 할 수 있습니다.

랠리에서 사용하는 경주용 가솔린 중에는 20 리터 깡통에 담긴 옥탄가 110 짜리를 구입하여 사용하기도 합니다. 이 때의 엔진은 당연히 110 에 맞게 개조된 엔진이어야 하는 것이지요.

2008-01-12 17:06 | 출처 : 다이나 모터스 튜닝칼럼 , [카페] 카네비게이션-운전이 즐거워집니다

 

[흑비호(정민각)]

문제는 주유소에서 고급유라고 하고 일반유를 섞어서 판다는거죠 ㅎㅎㅎ 믿을수 없는 세상^^ 들은 이야기로는 고급유 파는 주유소에서 소비가 잘 안되서 재고가 오래되다보니 옥탄가가 일반유랑 비슷해진다는 이야기도 들리고....

[아카도라[박재현]]

아무래도 잘 안팔리긴 할꺼에요

[TURBO(정재선)]

재현이형 좋은 정보 감사드려요^^

[카이(김수호)]

우리아들 동화책보다도 길다..그런데.잼있다...모르는게 있으니..ㅋㅋ

[루인[박지훈]]

좋은 정보 감사함니다^^

[GAME OVER(문상호)]

어렵내

[인돌이(유인성)]

진짜 좋은정보네요..쫌..길다..ㅋㅋ 고생하셨네요~!!

[크롬(윤치욱)]

RZ 순정탈때부터 고급... 지금은 고급유 맵핑..ㅋㅋㅋ