예열 이야기 좀 더 써봅니다. 예열예열 하는데... 예열을 안하면 어떤 일이 일어날까요?

 

먼저 자동차 시동 초기에 일어나는 일을을 차례로 적어보겠습니다.

 

당연히 냉간 시동의 경우입니다.

 

초기 시동시에는 디젤/가솔린엔진 모두 연소실의 온도가 낮습니다. 또한 엔진을 구성하는 금속들의 온도가 낮기 때문에 열에너지 손실이 많고 연료의 폭발 에너지가 제대로 크랭크에 전달되지 않습니다. 따라서, 같은 양의 연료를 실린더에 뿜어도 출력이 제대로 나오지 않습니다. 이는 연료의 불완전 연소를 유발시키고 점화 시기의 조절 실패 등으로 진동이 심하게 일어납니다.

 

이를 위해서 자동차 엔진에서는 초기에는 연료를 과다하게 주입해서 엔진 회전수를 높게 유지하고, 엔진의 온도가 정상이 될 때 까지 이를 유지합니다.

 

초기에 시동을 걸때 RPM이 높은 이유는 바로 이런 이유에서입니다. 예전에는 쵸크밸브라는 장치로 초기 시동시에 연료량 보상을 해주었지만 요즘에는 모두 전자식으로 ECU에서 이를 제어합니다.

 

이건 엔진 내부의 폭발에서의 이야기이고, 엔진의 회전 구동계 관점에서는 윤활과 열팽창에 의한 공차 문제가 발생합니다.

 

아시다시피 금속은 온도에 따라 열팽창을 하고 이것은 자동차 내의 엔진도 마찬가지입니다.

자동차 엔진의 공차는 정상 작동 온도를 기준으로 설계되어 있습니다. 따라서 냉간시에는 정상 작동시와는 공차가 다를 수밖에 없고 엔진이 정상적인 온도가 되기 이전에는 제대로된 동작을 하지 못합니다.

 

극단적인 예로 F1 엔진과 같은 경우에는 냉간시에는 아예 시동을 걸 수 없을 정도로 피스톤이 움직이지 않습니다. 공차가 아주아주 작기 때문이지요.. 그래서 F1 레이싱 엔진은 시동을 걸기 위해서 필수적으로 외부에서 예열을 해주어야 할 정도입니다. (이건 들은 이야기이므로 실제로 그런지는 잘 모르겠습니다. ^^)

 

초기 냉간 시동시에 엔진이 마모되고, 이때 운행을 하면 안된다는 이야기들은 모두 이런 이유에서 나온 것들입니다. 따라서 당연히 엔진은 초기 예열 후에 움직이는게 차량 유지에 더 좋습니다.

 

하지만 요즘은 오일 순환과 엔진 금속의 발달로 엔진 초기 마모는 그리 심각하지 않으며 냉간 공차 역시 그리 심하지 않습니다. 한겨울이 아닌 이상 장시간의 예열은 필요하지 않습니다.

 

초기 엔진오일 윤활도 10초 정도면 충분할 정도로 엔진 오일 성능도, 순환계 성능도 좋아졌습니다. 따라서, 초기 시동시에도 한겨울만 아니면 시동 걸고 안전벨트 매는 정도면 회전수가 안정되기 시작합니다.

 

물론 구형 차량들은 이때 idle 보상이 제대로 안되서 엔진이 푸덕거리는 경우도 있고, 아이들 밸브가 고장나면 시동시에 바로 엔진이 꺼져버리는 경우도 있습니다.

 

변속기의 경우도 마찬가지입니다. 변속기의 내부도 수동이던 자동이던 오일로 가득차 있으며 냉간시에는 오일의 점도가 낮아서 윤활이 제대로 되지 않고, 엔진과 마찬가지로 공차 문제도 발생합니다. 심지어 예전에는 싱크로 기어가 제대로 먹지 않아 냉간시에는 기어 변속이 매우 어려운 차량도 많았습니다..

 

여기까지 읽으면 도대체 예열을 하라는거야 말라는거야.. 라는 질문이 나올법도 합니다.

 

최신 기술이 적용된 차량의 경우 우리나라의 봄~가을 날씨 기준으로 일반적인 시내 주행을 위한 예열은 거의 필요 없습니다. 시동 걸고 벨트 매고, 바로 출발해서 천천히 시내 주행 시작하면 충분합니다.

 

겨울에는 아무래도 오일 점도, 연소실 온도 문제 등이 있으므로 약간 정도의 예열은 해주는게 정신건강상 좋습니다. 예열을 하지 않고 출발하면 아무래도 진동도 심하고, 오래된 차량의 경우 푸덕거리기도 하니까요..

 

하지만 냉각수 수온계가 움직일때 까지 예열을 하는 것은 낭비입니다. 시베리아 한복판이 아닌 이상 영하 5도 내외에서 엔진은 충분히 동작할 수 있고 엔진 오일도 약간의 순환만으로도 제 성능을 발휘합니다.

 

그럼 너는 어떻게 하는데?? 라고 묻고 싶으시겠지요?

 

제 디젤 차량의 경우 엔진 시동 걸면 여름 기준으로 30초 이내로 엔진이 안정 회전수인 800RPM으로 떨어집니다. 따라서, 안정 회전수에 들어가면 천천히 출발합니다. 예열을 안한다는 이야기지요.. (신형 차량이기도 합니다..)

 

겨울의 경우에는 한 30초 ~ 1분정도 걸리더군요.. 아주 추울때도  1~2분 정도면 충분합니다.

 

(음.. 먼저 읽으신분들.. 예열 시간 10초라고 적었다가 아무래도 그건 아닌듯 하여 고쳤습니다. 별로 신경 안쓰거든요.. 그래도 이리저리 부시럭거리고 움직이면 30초는 걸리는듯 해서 수정했습니다. ^^)

 

구형 차량들은 이 idle 보상이 꽤 보수적이어서 상당히 천천히 내려옵니다. 하지만 엔진 시동이 꺼지거나 푸덕 거리는 문제만 없다면 대부분 30초 ~ 1분 이내에서 출발하면 충분합니다. 움직이면 수온이 더 빨리 정상 온도로 올라가고 idle도 빨리 정상을 찾습니다. 미션 순환계도 과도한 부하만 아니라면 정지해 있는 경우보다 슬슬 움직이는 쪽이 빨리 안정을 찾습니다.

 

 

예열 안하고 계속 타면 엔진 진동이 장난이 아니라던데..

사용자가 느끼는 엔진 진동은 대부분 점화시기 불량이나 엔진 마운트고무(미미) 손상에서 오는 진동입니다.

예열 불량으로 엔진이 마모되어서 진동이 온다면 그건 그 전에 엔진 자체에 심각한 손상을 가져오므로 진동 정도가 아닌 다른 증상으로 이미 고장이 날 것입니다. (대표적으로 출력 저하)

 

다만 예열 안한 차는 진동이 많다는 이야기는 예열 신경 안쓴 사용자는 예열 신경쓰는 사용자에 비해 차량 관리에 소홀할 가능성이 많고, 그러한 요인들로 다른 여러가지 손상에 의한 진동이 일어날 가능성이 크기 때문에 그런 이야기가 나온게 아닌가 합니다.

 

 

요즘 엔진들의 금속 가공 기술은 예전과 비할바가 아닙니다. 가공 정밀도도 훨씬 높고 금속 재질도 훨씬 좋습니다. 따라서, 일상적인 사용 조건에서는 예열에 크게 신경쓰지 않고 사용하셔도 큰 문제는 없습니다. 오히려 오랜 시간 예열은 연료를 낭비하고 환경을 오염시키지요...

 

결론은 각자 알아서 하자입니다. 하지만 환경을 생각하더라도, 연비를 생각하더라도 예열은 최소한으로 하는게 좋다고 생각합니다.