내차에 고급유 넣어야 하나? #고급유 #일반유

일단 가장 사람들을 안심시키는 이야기중 하나는

한국의 휘발유는 품질이 높아서 일반유를 넣어도 문제없다 입니다.

 

과연 사실일까요?

 

국내법에 따르면 RON 기준 94 미만은 일반유 그 이상은 고급유로 분류하게되어있습니다.

그리고 실제 판매되는 기름의 성분을 확인해보면 에스오일 기준으로

일반유는 91.x 

고급유는 100.x 

정도 수준입니다.

 

일부 차알못들이 미국의 주유소 사진을 가지고와서는 

 

미국 프리미어엄 즉 고급유가 93이니까 91정도의 한국 휘발유 넣어도 된다라고 주장하는 경우가 있습니다.

미국은 RON 이 아닌 AKI 방식으로 측정된 값을 사용하며 AKI 는 RON 과 더 실제상황에 부합하는 테스트 방식은 MON 바방식의 평균값이다. RON 과 MON 은 최대차이가 약 10정도로 AKI 는 이 평균값이니 5정도 된다고 보면된다.

따라서 미국의 95 짜리 휘발유는 국내기준 100이란 소리다. 여기서 수치는 옥탄가

그리고 수입차량의 경우 주유구 뚜껑 안쪽에

 

휘발유 차량의 경우 이런 스티커가 붙어있는데

권장 옥탄가가 98이라는거고 가로를 쳐놓는 경우도 간혹있는데 이건 최소값이라는거다

즉 98 옥탄가의 휘발유를 사용하도록 하고 최소 95이상은 사용해라 이 뜻인거다.

 

따라서 여기에 94 이상의 표시가 되어있으면 반드시

말그대로 반드시 고급유를 넣으라는 뜻이고

그렇게 넣지 않았을때는 문제가 생길수 있다는걸 의미한다.

 

자 그럼 어떤 문제가 생기는지 알아보자

 

차량의 ECU 즉 컴퓨터가 점화타이밍을 맞추게 되면서 노킹은 거의 사라지는듯 하였으나 GDI 엔진이 다수 보급되면서 LSPI 라는 새로운 문제가 생기기 시작했다.

 

LSPI 는 Low-speed pre-ignition 의 줄임말로 저속에서 발생하는 조기점화를 뜻한다.

이를 연구한 연구자들도 하나의 특정한 원인을 찾아내지는 못했으나

GDI 엔진이 가진 치명적인 단점 즉 흡기포트와 인젝터의 오염을 연료로 세정이 거의 불가능 하다는것에 주목했다.

 

과거 엔진은 실린더 외부에서 공기와 연료가 혼합되어 흡기벨브를 지나 실린더 내부로 들어왔으나

GDI  엔진은 흡기라인으로는 공기만 유입되고 압축행정에 맞춰서 실린더 내부의 인젝터가 연료만 분사해주는 방식이기때문에 

이로인해 예상할수 있는 문제점은 다음과 같다.

흡기포트 외부의 오염

인젝터 노즐의 오염

그리고 휘발유 엔진은 블로우바이개스 즉 엔진오일룸에서 열로인해 발생한 오일개스를 일반 대기로 방출하지 않고 흡기라인으로 집어넣어서 같이 연소시켜주게끔 구조가되어있는데 이 블로우바이 개스도 위 오염에 한몫을 하게된다.

 

*이를 어느정도 방지하기 위해 오일캐치탱크를 다는 경우도 있는데 GDI 엔진 문제의 근본적인 해결책은 아니다.

 

새엔진은 괜찮겠으나 어느정도 사용한 엔진의 경우

인젝터가 카본으로 오염되고 분무기처럼 분사되던 연료가 잘 확산되지 못하면

연료의 분사로 인해 실린더 내부의 온도도 어느정도 감소시키는 효과도 있는데 이게 원활해지지 못하면서 실린더 내부의 온도가 예상보다 상승하는 결과를 가져온다

그 결과 플러그가 점화하기 이전에 연소가 일어나게 되고 엔진의 점화타이밍이 틀어지면서 소음과 함께 노킹이 발생하는것이다.

 

다만 이 LSPI 는 다행이도 엔진오일의 성분과도 영향이 있다는것이 밝혀지면서 SN+  등급 이후로 현재 대부분 SP 등급이므로 이러한 LSPI 를 억제해주는 엔진오일이 개발되어 많은 GDI 차량들이 이 LSPI 에서는 어느정도 자유로워진 부분이 있다.

 

하지만 고속회전에선 여전히 점화타이밍에 오류가 발생할 가능성이 있는데

이를 근본적으로 해결하는 방법은 기름의 옥탄가를 높혀주는게 유일하다.

 

즉 옥탄가가 높으면 높을수록 주변열에 의한 실화에 안정적이며 이를 수치화 한것을 옥탄가라고 하며 이는 테스트를 통해서 그 값을 구하게 되는데

 

유럽에서는 RON 미국에서는 MON 과 RON의 평균값인 AKI 를 사용한다.

 

즉 해당 자동차 제조 브랜드가 엔진을 개발하고 테스트 하면서 본인들이 목표로 하는 출력값을 뽑아내는데 필요한 연료의 옥탄가를 해당 차량의 주유구에 표시한것이다.

 

어 그럼 일반유 넣으면 출력만 안나오고 괜찮은거 아니냐 하실수도 있는데

 

실화 즉 노킹이 일어나게 되면 일단

엔진의 불필요한 진동

끄을음 즉 카본 발생 (물론 일반적인 상황에서도 어느정도는 발생함)

그리고 마지막으로 발생하는게 열이다.

 

엔진에는 노킹센서라는 진동센서가 부착되어있고 ECU는 실시간으로 이를 감지하여 노킹이 발생하면 일단 출력을 감소시키려는 노력을 한다. 즉 실화가 반복적으로 일어나서 엔진이 망가지는걸 막기위해  점화시기를 늦추게 되고 

이는 동일연료대비 출력이 저하된다 (토크감소)

 

좀더 세부적으로 설명하자면

실린더에서 폭발행정이 일어나는 순간 토크가 발생하게 되는데 

점화가 이루어지는 순간이 점화전 가장 압축열에 의한 온도가 높게 상승하는 순간이며

옥탄가가 낮다면 이 최대점 이전에 노킹이 발생할가능성이 높으며

제대로된 토크를 발생시키기도 어려우며 노킹센서가 반응하여 점화시기를 좀더 루즈하게 변경하는것이다.

 

즉 이론적으로 노킹이 가장 잘 발생할수있는 환경에서 점화가 이루어져야 가장 큰 토크를 얻을수 있는데

이를 위해 필요한건 열에 잘 견디는 연료 즉 옥탄가가 높은 연료라는것이다.

 

이 그럼 이 노킹으로 인해

출력이 저하되고 연비가 나빠질수있다는건 알았다 하지만 난 어차피 내차의 출력이 다 필요하지 않으니

ECU가 알아서 조절해주는데로 타면 문제없는거 아냐? 라고 생각할수도 있다.

 

여기서 먼저 카본의 영향에 대해서 알아보자

중고차를 고를때 여러가지 팁이 있지만 그중 한가지가 머플러팁에 손가락을 넣어서 문질러봤을때 그을음이 없는 차를 고르는것이 좋다.

휘발유차량인데 그을음이 많다는건 두가지중 하나

하나는 불완전연소가 많이 난 차량 혹은 팝콘 기능이 있어서 추가적인 연료를 배기에 섞어내보내면서 팝콘소리를 내기위에 발생한 카본

 

후자의 경우는 차가 뭐냐에 따라서 쉽게 파악이 가능하므로 우리는 전자에 집중해본다.

 

머플러팁까지 카본이 많이 뭍어있다는건 배기라인 내부에 카본이 많을거라고 추정되며

1차촉매의 상태가 썩 좋지는 않을거라고 추정할수있다.

 

 

차량의 촉매는 미세한 구멍으로 배기가스가 통과하면서 유해가스가 (일산화탄소, 탄화수소, 질소화합물) 화학반응을 일으켜서 이산화탄소, 물, 질소로 변환된다.

이 촉매는 열이 어느정도 올라야 활성화가 되기때문에

대부분의 차량은 냉간시동시 RPM을 어느정도 높힌 상태로 유지된다. 150도 정도를 넘어서면 전환율이 급격하게 오르기 시작해서 보통 250도~300도 정도이상에서 최대 효율을 가지게 된다.

 

그런데 이 촉매랑 노킹이랑 몬상관이냐? 라고 하실수도 있겠다.

 

아까 위에서 노킹이 일어나면 점화를 지연시킨다고 설명했다.

 

당연히 출력이 감소할수밖에 없다 인위적으로 실화 즉 미스파이어를 일으키는것이기 때문에

 

실린더내부에선 이 점화지연으로 인해 출력저하가 일어났다면

배기쪽엔 어떤일이 일어나는가?

 

점화시기가 늦어지면 연소된 배기가스가 좀더 뜨거운상태로 배기벨브를 통과하게된다.

 

흡기및 배기벨브는 엔진의 회전에 기인해서 열리고 닫히기 때문에

점화시기와는 별개이며

피스톤이 내려가기 시작할때 점화가 되었다면

피스톤이 거의다 올라왔을때 점화되었을때보다 당연히 배기가스는 점화후 좀더 빠른시간에 배기밸브를 지나 촉매로 가게된다.

이와 별개로 노킹이 일어나도 연소실의 온도가 높아지는 현상이 있으며

점화지연이 일어나면 배기가스가 좀더 뜨거운상태로 촉매를 만나게 된다

여기에 일반유 기준 카본도 좀더 많이 발생하고

 

촉매가 뜨거우면 좋은거 아니냐? 

과거 MPI엔진의 경우 한계촉매 온도를 900도라고 봤다면 요즘 GDI엔진은 배기가스 온도가 더 높기때문에 950도 정도를 한계점으로 본다.

허나 위에서말한 현상들이 일반유를 사용함으로서 발생하기 시작하면

카본의 퇴적으로 인한 촉매의 막힘도 우려되지만

열에의한 촉매의 손상도 함께 우려된다

 

즉 배기가스 온도가 너무 높아서 촉매가 녹는일이 생길수도 있고

 

" 난 고부하 주행을 안해서 괜찮아!"

 

라고 하실수도 있지만

카본퇴적으로 배기가스의 통로가 점점 좁아지고 막히면 

고부하주행을 하지 않더라도 열에의한 손상이 발생할수있다. 

 

따라서 고급유 셋팅 GDI 차량에 일반유를 넣는다고 해서 당장 어떤 큰 문제가 생기는건 아니지만

서서히 미세하게 지속적으로 차량에 데미지를 쌓을것이며

어느 하나의 고장으로 인해 다른 파트에도 영향을 줄수있는 소지가 다분하기 때문에

 

내차량의 주유구 뚜껑안쪽을 잘 확인해서

RON94 이상 표기되어있는 차량은 반드시 고급유를 주유할것을 강력하게 권장한다.