굴러간당에 종종 올라오는 글을 보면서, 고급유 세팅된 차에 일반유를 주유하는 것에 대해 자료를 찾아 가며 한 번 생각을 정리해 보았습니다.
아래는 읽기 귀찮으신 분들을 위해 결론만 따왔습니다. ^^
1. 고급유에 세팅된 차에 일반유 주유는 괜찮은지?
-> 큰 문제는 없을 것 같습니다.
2. 고급유, 일반유를 바꿔 주유 했을 때 ECU 리셋이 필요한지?
-> 필요 없습니다. 길어야 수초 내에 점화 시점이 조정됩니다.
3. 고급유 차량에 일반유 주유시 연비/출력 저하?
-> 엔진이 설계된 최적점에서 동작하지 못하므로 필연적입니다. 하지만 그 양이 크지는 않습니다.
4. 고급유와 일반유를 혼합주유 하면?
-> 일반유 보다는 낫지만 고급유 보다는 떨어지는 출력/연비를 얻을겁니다.
5. 일반유 엔진에 고급유를 주유하면?
-> 출력상의 이점은 없지만 엔진의 이상으로 노킹이 발생하고 있을 경우 노킹을 줄이는데 도움은 됩니다.
(다만 원인의 해결이 아닌 증상만 막는 방법입니다.)
from CLiOS
더 낮은 옥탄가를 주유할 때는 약간의 단점들을 감수하는 것이겠구요.
1번은 미니쿠퍼스에 일반유를 넣으면 90%의 확률로 배기가스경고등 들어옵니다. 출력저하는 필연이구요. 잦은 경고등 스트레스 장난아닙니다..
3번은 86의 경우 꽤 크게 나타납니다. 15~20마력 즉 10%정도 차이난다고하는군요.
제 결론은 넣으라는데로 넣자입니다.ㅠㅠ
일반적으로 노킹은 정상적인 연소가 진행 되는 중간에 발생하게 됩니다.
SI엔진에서 연소는 점화플러그에서 부터 점화되어 연소가 시작되면서 화염이 전파되는데,
이때 압력이 점점 상승(연소, 피스톤상승) --> 미연소 구간의 압력상승 + 복사열 -->미연소 구간의 온도 상승
이렇게 진행되는데 이때 열점이나, 기타 등등의 원인으로 인해
미연소 구간에서 연소가 아닌 폭발이 일어나면서 발생한 압력파(충격파)가
연소실 내부를 왔다 갔다 하면서 노킹의 진동 및 소음이 발생하게 됨니다
일반적으로 연소실의 압력이 높을때 발생하기 때문에 3번 위치 정도 되면
이미 압력이 낮아서 발생하지 않습니다. 보통 압력의 피크 전후에서 시작됩니다.
이 실험을 한 기사를 찾았습니다. Car and Driver였네요. 일반유권장차량에서는 고급유를 써서 출력이 올라간 차도 있고 오히려 떨어진 차(어코드)도 있네요. 하지만 그 차이는 매우 작았습니다. 하지만 원래 고급유를 권장하는 차량에서는 일반유를 사용할 경우 10% 넘게 떨어진 차도 있었고요. 뭐 결론은 당연하지만 제조사 권장에 따르면 된다겠죠.
http://www.caranddriver.com/features/regular-or-premium
from CLiOS
보통 고급유(실은 고옥탄휘발유)를 쓰도록 지정한 엔진은 고RPM을 주로 사용하도록 전제가 된 경우죠. 고RPM을 주로 사용하는 차량을 구입해서 3,000RPM 미만으로 지속적으로 운행하는 경우라면 일반휘발유를 넣어도 문제 없을 꺼라고 생각합니다. 하지만 5,000RPM 이상으로 주로 주행하는 경우에 일반휘발유를 넣으면 아무리 ECU가 점화타이밍을 조절한다고 해도 실화가 발생할 수 있고 실화가 발생하면 노킹이 발생할 수 있겠죠. 그리고 점화타이밍을 조절한다는 의미는 드라이버가 악셀링을 해도 출력이 안올라간다는 의미도 되니까 의도한 대로 차량을 제어할 수 없다는 것도 되죠.
그리고 보통 휘발유에는 정유사별로 약간의 첨가제를 넣는다고 하는데 고급휘발유에는 좀 더 좋은 첨가제를 넣는다고 하더군요.(http://www.skenergy.co.kr/product/product_01.asp)
아마도 mild knock을 말씀하시는듯 합니다.
그리고 단일 피스톤에서의 진동이 mild knock 이 아닌 Heavy knock의 경우 작은 진동이 아닙니다.
이때 진동을 발생시키는 압력파의 경우 대략 1000m/s의 속도로 압력파가 발생합니다.
피스톤이나 실린더가 깨질수 있을 정도의 진동이 발생하고, 실재로 깨지는 경우도 많습니다.
캠샤프트의 사이클이 망가진다라는것이 어떤것일지 모르겠습니다만..
노킹으로 인해 밸브타이밍이 변경될 정도로 캠샤프트가 변형이 되기는 어렵다고 봅니다.
고급휘발유이든 일반유이든 가솔린 차량에서 맵핑시 얼마나 노킹에 대한 마진을 가지고 가느냐와,
노킹 회피 로직을 민감하게 설정하는 지가 중요합니다.
출력을 손해보더라도, 마진이 여유가 있고 민감하게 되어 있다면 고급유 차량에서도 일반유를 주입시 미세한 마일드 knock이 발생해도 점화시기를 지각시킬 테니 괜찮을 것이고,
마진이 적고, 둔감하다면 일반유를 넣을경우 좀더 강한 노킹이 감지될때 점화시기를 지각하게되고
이경우 간헐적으로라도 강한 노킹이 발생한다면 엔진에 기계적인 영향을 미치게 될것입니다.
우선 SI엔진의 경우 연소효율은 대부분 실화가 발생하지 않으면 97%이상입니다.(열효율이 아닌 연소효율입니다)
즉 공급된 연료가 연소가 거의다 된다는 것이지요...
그렇다는 애기는 엔진이 한번 연소될때 공급되는 에너지의 양은 거의 같다고 보면됩니다.
그리고 엔진이란것은 연소로 인해 발생한 압력을 일로 바꾸는 것인데
쉽게 이해하면 압력이 높으면 출력이 커지고, 압력이 낮으면 출력이 낮아집니다.
그래서 압력을 높이는 것이 중요합니다.
그리고 높은 압력이 말씀하신 글처럼 최적의 시기에 높아지는것이 중요하구요
그런데 압력이 높아지면 온도가 같이 높아집니다. (PV=nRT)
점화시기를 진각(빠르게)하게되면 점점 연소 압력이 높아지게 되고, 온도도 높아지게 도비니다.
그에 비해 지각(느리게)하게 되면 점점 상사점 이후에 연소하면서 압력도 낮아지고, 온도도 낮아지게 되지요.
노킹이라는 것이 연료가 자발화 하는 것이기 때문에 온도에 매우 민감합니다.
초기 온도 몇도에 의해서도 노킹이 변화될 정도입니다.
그래서 점화시기를 지각하게 되면 압력이 낮아지고, 온도가 낮아져 노킹이 발생하지 않게 됩니다.
순정차량의 경우 내구성 때문에 마진을 잡아서 어느정도 버티는것이지 마진까지 출력으로 사용한 고급유 맵차들은 일반유 넣고 노킹 맞기 시작하면 얼마안가 컨로드 피스톤 박살나면서 엔진 사망합니다.
(중고 튜닝카 맵핑한지도 모르고 일반유 넣었다 엔진날리신분들 많이 봤습니다.)
그리고 고급유차에 일반유 넣어서 얻을 수 있는 금전적이득이 아주 큰것도 아니고 엔진트러블의 리스크를 가지는 상태라 얻을 수 있는 금전적 이득대비 차후 트러블로 발생할 비용을 생각하면 남는게 없다는 개인적인 생각입니다.
부득이하게 일반유밖에 없어서 넣는 것이라면 모를까 고급유가 있다면 얼마 안되는 이득 때문에 리스크를 짊어지는게 좋을지는 개인이 생각해봐야 할듯 싶습니다.
(참고로 유지비싼 국산차도 엔진까면 비용이 백가까이 혹은 백단위로 들어감니다.
공임과 부품이 비싼 수입차면 뭐...)
from CLiOS
좀더 쥐어짤려고 고급유 위주로 세팅하는 메이커는
.......
기술을 더 갈고 닦아야 겠네요