자동차의 연료로는 일반적으로 휘발유(가솔린), 경유(디젤)를 떠올리게 됩니다. 물론, LPG, CNG와 같은 가스나 바이오 디젤, 전기 등도 자동차의 연료로 활용되고 있으나 오늘의 주제와는 무관하므로 제외하면, 대표적인 자동차 엔진의 연료는 휘발유와 경유입니다. 대표적인 자동차의 두 연료 중 상대적으로 더 많이 사용되는 연료는 휘발유이며, 휘발유는 또다시 일반 휘발유와 고급 휘발유로 나눌 수 있죠. 그런데, 대체 무슨 차이가 있길래 휘발유를 일반휘발유와 고급휘발유로 구분하는 것일까요?
디젤, 가솔린 주유기일반휘발유와 고급휘발유의 가장 큰 차이는 옥탄가의 차이에 있습니다. 고급휘발유 쪽이 일반휘발유보다 옥탄(Octane)가가 높으며, 그에 맞게 가격도 좀 더 비싼 편입니다. 하지만 단지 이것만으로는 고급휘발유가 일반휘발유에 비해 어떤 장점이 있기에 가격이 더 비쌀 수밖에 없는지에 관해 충분히 설명되지 않습니다. 고급휘발유와 일반휘발유의 차이에 대해 완벽히 이해하려면 우선 옥탄(Octane)이 무엇인지 알아야합니다.
디젤, 가솔린 주유기일반휘발유와 고급휘발유의 가장 큰 차이는 옥탄가의 차이에 있습니다. 고급휘발유 쪽이 일반휘발유보다 옥탄(Octane)가가 높으며, 그에 맞게 가격도 좀 더 비싼 편입니다. 하지만 단지 이것만으로는 고급휘발유가 일반휘발유에 비해 어떤 장점이 있기에 가격이 더 비쌀 수밖에 없는지에 관해 충분히 설명되지 않습니다. 고급휘발유와 일반휘발유의 차이에 대해 완벽히 이해하려면 우선 옥탄(Octane)이 무엇인지 알아야합니다.
노킹(Knocking)에 대한 이해
옥탄은 기본적으로 엔진의 노킹 현상과 밀접한 관련이 있습니다. 엔진의 노킹이란 쉽게 말해 엔진의 실린더에 분사된 휘발유가 점화 플러그에서 일어난 스파크로 점화되는 것이 아닌, 다른 원인으로 인해 원래 폭발 예정 시점이 아닌 곳에서 폭발을 일으키는 현상을 말합니다.
정상적인 폭발 시점보다 먼저 폭발이 일어나고, 추가로 스파크에 의한 폭발이 한 번 더 일어나면서 충격파가 발생하는데 이때, 마치 엔진을 두드리는 듯한 소음과 진동이 발생한다고 하여 이를 노킹(Knocking) 현상이라 말합니다.
옥탄가와 노킹의 관계
이상 폭발이 일어나는 주요 원인은 피스톤이 공기와 연료를 압축하는 과정에서 온도가 발화점까지 상승했기 때문입니다. 그리고 이때 이상 폭발을 일으키는 연료는 대체로 엔진 설계 시 지정한 옥탄가보다 낮은 옥탄가를 가지고 있는 휘발유일 가능성이 매우 높습니다.
그렇다면 엔진 노킹은 옥탄과 관련이 있다는 이야기이며, 옥탄은 실린더 내에서 압축이 일어날 때 이상 폭발을 최대한 차단하는 물질이라는 것과 휘발유 내 함유량이 많으면 많을수록 이상 폭발을 일으킬 가능성이 적다는 것으로 정리할 수 있습니다.
따라서 고급 휘발유는 실린더 내 연료의 이상 폭발을 막고, 정상 시점에 점화 플러그에서 일어난 스파크를 통해 제대로 폭발할 수 있도록 성분을 배합한 휘발유라고 정의할 수 있습니다.
따라서 고급 휘발유는 실린더 내 연료의 이상 폭발을 막고, 정상 시점에 점화 플러그에서 일어난 스파크를 통해 제대로 폭발할 수 있도록 성분을 배합한 휘발유라고 정의할 수 있습니다.
노킹이 일어나지 않는다고 하더라도
최근 개발된 엔진의 경우 노킹 센서가 장착되어 있어 노킹을 감지한 즉시 점화 시기를 조절해 노킹을 방지합니다. 그렇다면 문제가 해결된 걸까요?
아닙니다. 점화 시기를 조절하면 설정된 압축비를 구현할 수 없고 따라서 타지 않고 배출되는 연료가 발생할 수 있으며, 당연히 원하는 출력과 연비를 얻을 수 없게 됩니다. 일정 수준의 이상의 출력과 연비를 얻고자 구입한 자동차가 원래 성능을 발휘하지 못한다면, 애초에 그 차량을 구입할 이유가 없는 것이나 다름 없습니다.
아닙니다. 점화 시기를 조절하면 설정된 압축비를 구현할 수 없고 따라서 타지 않고 배출되는 연료가 발생할 수 있으며, 당연히 원하는 출력과 연비를 얻을 수 없게 됩니다. 일정 수준의 이상의 출력과 연비를 얻고자 구입한 자동차가 원래 성능을 발휘하지 못한다면, 애초에 그 차량을 구입할 이유가 없는 것이나 다름 없습니다.
어떤 차에 고급 휘발유를 넣어야 하나요?
고급휘발유가 필요한 차량을 하나로 묶어서 정리하면, 실린더 압축비가 높거나 혹은 고압의 공기 내지는 연료가 실린더에 주입되는 엔진이 장착된 차량인 경우로 볼 수 있습니다.
한때 고급휘발유는 고가의 스포츠카에 주로 쓰인다고 알려졌는데, 그럴 수밖에 없는 것은 스포츠카의 엔진은 높은 압축비를 통해 출력을 만들어 내기 때문입니다. 따라서 압축 과정에서 노킹 현상의 발생 가능성도 크며, 그래서 고급 휘발유 사용을 전제로 엔진을 개발합니다.
한때 고급휘발유는 고가의 스포츠카에 주로 쓰인다고 알려졌는데, 그럴 수밖에 없는 것은 스포츠카의 엔진은 높은 압축비를 통해 출력을 만들어 내기 때문입니다. 따라서 압축 과정에서 노킹 현상의 발생 가능성도 크며, 그래서 고급 휘발유 사용을 전제로 엔진을 개발합니다.
가솔린 직분사 엔진과 터보차저 엔진도 예외는 아닙니다.
하지만 최근 고압의 연료를 실린더에 직접 분사하는 가솔린 직분사 엔진이나 공기를 압축하여 실린더에 주입하는 터보차저 엔진이 늘어나면서 고급휘발유의 필요성 역시 함께 늘어나고 있습니다. 이유는 위에서 설명한 스포츠카 엔진과 동일합니다.
실린더 내 높은 압력의 혼합 기체가 주입된 상태에서 피스톤에 의한 압축이 한 번 더 일어나기 때문에 이상 폭발의 가능성이 더 높을 수밖에 없습니다. 특히 직분사 엔진의 경우 엔진의 특성상 카본 찌꺼기 발생 가능성이 상당히 높습니다. 이미 알려진 것처럼 노킹을 비롯해 엔진 소음과 더불어 연비에도 부정적인 영향을 미치죠.
실린더 내 높은 압력의 혼합 기체가 주입된 상태에서 피스톤에 의한 압축이 한 번 더 일어나기 때문에 이상 폭발의 가능성이 더 높을 수밖에 없습니다. 특히 직분사 엔진의 경우 엔진의 특성상 카본 찌꺼기 발생 가능성이 상당히 높습니다. 이미 알려진 것처럼 노킹을 비롯해 엔진 소음과 더불어 연비에도 부정적인 영향을 미치죠.
직분사 엔진과 터보차저 엔진이 사용된 차량의 경우
공기 압력이 높기 때문에 고급휘발유를 사용하는것이 좋습니다.
이런 경우, 고급휘발유를 사용한다면 연료 내 함유된 세정 및 청정 성분이 찌꺼기를 제거해 엔진의 성능을 지켜줄 겁니다. 어느 정도 연식이 있는 차량의 경우도 별도의 세정제나 부스터의 사용보다 고급휘발유를 사용하는 편이 더 나은 결과를 보여줄 것입니다.
모터 사이클또한, 자동차뿐만 아니라 모터사이클의 경우 더욱 권장 연료를 사용해야만 합니다. 대배기량 모터사이클의 경우 일반 자동차보다 훨씬 더 높은 압축비의 엔진이 활용됐지만, 자동차 엔진보다 엔진의 내구성이 떨어지는 경우가 있어 세심한 연료 관리가 필요합니다.
지금까지, 고급휘발유에 대한 사람들의 오해와 고급 휘발유가 차량에 왜 필요한지 구체적으로 살펴봤습니다. 과거에는 주로 수입차들이 고압축비의 실린더를 사용했기 때문에 수입차들은 고급휘발유를 넣어야 한다는 인식이 있었지만 요즘은 그 범위가 국산 차까지 확대됐습니다. 내차를 위한 최고의 연료, 고급휘발유를 더욱 현명하게 소비할 수 있는 방법은 없을까요? 그 비법을 아래의 글에서 확인해 보실 수 있습니다.
지금까지, 고급휘발유에 대한 사람들의 오해와 고급 휘발유가 차량에 왜 필요한지 구체적으로 살펴봤습니다. 과거에는 주로 수입차들이 고압축비의 실린더를 사용했기 때문에 수입차들은 고급휘발유를 넣어야 한다는 인식이 있었지만 요즘은 그 범위가 국산 차까지 확대됐습니다. 내차를 위한 최고의 연료, 고급휘발유를 더욱 현명하게 소비할 수 있는 방법은 없을까요? 그 비법을 아래의 글에서 확인해 보실 수 있습니다.
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