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연비와 관련된 부품들 작성일 : 2008/06/05 13:14 | 조회 : 7532 페이스북 트위터
작성자 : 김경호

 
공기청정기(air cleaner)
 
엔진의 정상적인 연소가 이루어지기 위해서는 “질 좋은 연료가 공급되고”, “적정량의 깨끗한 공기가 공급되어야 하며”, 강한 불꽃이 생성되어야 한다. 공기청정기는 실린더 내로 흡입하는 공기와 함께 들어오는 먼지 등은 실린더 벽, 피스톤, 피스톤 링 및 흡·배기 밸브 등을 마멸시키며, 또한 기관 오일에 유입되어 각 윤활 부분의 마멸을 촉진시킵니다.

공기청정기는 흡입 공기의 먼지 등을 여과하는 작용 이외에 흡기 소음을 감소시키며, 역화시 불길을 저지하는 기능도 있다. 그러나 공기청정기가 오염이 될 경우 공기의 유입량이 적어 공기와 연료의 공연비가 균일하지 형성되지 않아 유해 배출가스 발생, 엔진출력의 저하, 연비가 나빠지는 등 직접적인 영향을 초래할 수 있습니다.

그러므로 자동차 사용자는 취급설명서의 점검 및 교환주기에 따라 점검 및 교환을 하여 실린더 내로 유입되는 공기량이 운전조건에 적합하도록 점검을 철저히 실시하여야 합니다.

연료여과기(fuel filter)
  연료탱크와 연료펌프 사이에 설치되어, 연료 속에 포함되어 있는 먼지, 수분 등을 여과하여 연료 속에 불순물이 혼합되어 실린더 내로 유입되지 않도록 하고 있습니다. 그러나 연료여과기가 오염될 경우 연료량이 운전조건에 맞게 연료펌프에 공급되지 않으므로서 공기와 연료의 공연비가 균일하게 형성되지 않아 유해 배출가스 발생, 엔진출력 저하, 연비가 나빠지는 등 직접적인 영향을 초래할 수 있습니다. 그러므로 자동차 사용자는 취급설명서의 점검 및 교환주기에 따라 점검 및 교환을 하여 실린더 내로 유입되는 연료량이 운전조건에 적합하도록 점검을 철저히 실시하여야 합니다.
점화플러그(spark plug)
  엔진 연소의 3대 요소는 “연료”, “공기”, “불꽃”으로서 엔진 연소실로 유입된 혼합기는 점화플러그에서 강한 점화불꽃이 생성되어야만 정상적인 연소가 이루어 질 수 있습니다. 점화플러그는 실린더 헤드의 연소실에 꽂혀 있으며, 점화코일에서 유도된 고압전류로 중심전극과 접지전극의 간격으로 불꽃방전을 일으켜 압축된 혼합기에 점화하는 일을 합니다. 점화플러그는 점화불꽃을 일으켜 혼합가스를 연소시킴으로서 동력을 얻게 하는 역할을 하며, 연소과정중에는 항상 연소 부산물인 탄소가 발생하게 됩니다.
이 탄소는 점화플러그 전극을 점점 퇴적하게 하므로서 전극의 절연이 나빠져 점화기능을 상실하게 되고 급기야 점화불능이 되는 실화현상을 일으키게 됩니다. 또한 오래 사용하면 전극이 소손되어 간극이 넓어져서 이로 인해 엔진의 떨림현상이 일어나 유해 배출가스 발생·엔진 시동성능저하·가속성능저하·연비저하 등 여러 가지 문제가 발생하게 됩니다. 그러므로 자동차 사용자는 취급설명서의 점검 및 교환주기에 따라 점검 및 교환을 하여 정상적으로 점화불꽃이 발생하여 완전연소가 될 수 있도록 점검을 철저히 실시하여야 합니다.
 

점화시기(ignition timing)
  점화시기는 공연비와 함께 엔진의 출력이나 연비특성에 미치는 영향이 큰 운전변수입니다. 흡기량이나 공연비가 일정하더라도 점화시기가 달라지게 되면 실린더내 압력 변화로 인해 완전연소가 아닌 불완전연소가 발생하여 출력저하 및 연비가 나빠지게 됩니다. 그러므로 자동차 사용자는 규정된 엔진 회전속도에 맞게 점화시기를 조정하여야 합니다.
산소센서(oxygen sensor)
  산소센서는 배출가스와 대기의 산소분압 차이에 의한 기전력을 발생하여 기관 작동중의 공연비에 대한 정보를 제공하여 연료제어장치로 하여금 연료분사량을 제어하여 이론 공연비 부근에서 공연비가 제어되도록 하고 있습니다. 즉 이 기전력으로부터 공연비가 농후한 쪽에 있는 것으로 판단되면 희박하게, 그 보다 희박한 것으로 판단되면 농후하게 되도록 연료의 분사량을 증량하는 등 전자적으로 제어하는 역할을 하나 산소센서가 정상적으로 작동을 못할 경우 균일한 이론공연비를 못 맞춤으로서 유해 배출가스 발생 및 연비가 나빠지게 됩니다. 자동차 사용자는 주기적인 점검이 필요합니다.
공기흐름센서(air-flow sensor)
  공기청정기를 거쳐 필터링(filtering)된 공기는 공기흐름센서에 의해서 계측 후 드로틀보디를 거쳐서 서지탱크에서 각 실린더의 흡기관으로 분배됩니다. 공기흐름센서는 실린더에 흡입되는 공기량을 전압비로 변환시켜 컴퓨터로 신호를 보내 흡입되는 공기량에 맞게 연료의 분사량을 결정합니다. 다만, 실린더 내로 흡입되는 공기량을 공기흐름센서의 고장에 의해 정확히 계측이 안될 경우 컴퓨터에서 제어하는 연료의 량은 자동차의 주행조건에 맞게 일정하게 실린더내로 공급되지 않아 출력저하 및 연비가 나빠지게 됩니다.
엔진오일(engine oil)
  엔진오일은 엔진 내부의 윤활 및 냉각, 밀봉, 방청, 청정작용 등을 통한 엔진 성능의 향상과 수명을 연장시키는 기능을 합니다. 엔진오일이 부족한 상태에서 자동차를 계속 주행하면 엔진 내부의 운동 부분이 고착되어 엔진 고장의 원인이 되며, 엔진오일의 교환주기를 초과할 경우 엔진오일의 점도가 증가하여 엔진 내부의 마찰력 증대로 엔진이 부하가 커져 연비에 나쁜 영향을 주고 있습니다. 그러므로 주행거리나 사용기간을 고려하여 점검 및 교환을 하여야 하며, 아래와 같은 조건으로 운행하는 자동차는 오일 교환시기를 앞당겨 교환하여야 하며, 오일필터 및 공기청정기도 같이 교환합니다.

1) 짧은 거리를 반복해서 주행했을 때
2) 먼지, 모래가 많은 지역을 반복해서 주행했을 때
3) 공회전을 과다하게 계속 시켰을 때
배터리 전압(battery voltag)
  배터리는 전기를 축적하였다가 시동 및 점화, 등화장치나 와이퍼 등 전장품에 필요한 전기를 공급하는 역할을 하며, 운행 중 충전 불능의 경우 자동차 운행에 필요한 최소한의 전기를 공급하여 주는 기능을 한다. 공회전 상태에서 배터리 불량으로 출력전압이 규정이하일 경우 발전기는 배터리의 출력전압이 나오도록 엔진의 회전수를 상승시켜 충전전압을 발생시킨다. 그로 인해 실린더 내로 흡입되는 공기량 및 연료 증가로 인해 연비에 나쁜 영향이 있으니 배터리는 사용자의 관리여하에 따라 수명의 차이가 현저하나 일종의 소모성 부품으로 일정 기간 사용 후 새것으로 교환하는 것이 좋습니다.
또한 현재 출시되고 있는 전자제어방식의 자동차에서는 배터리 전압이 ECU로 입력되면 ECU내에서 정전압 5V로 감압한 후 각종 센서로 보내집니다. 그러나 배터리 전압이 불량일 경우 규정 전압이 입력되지 않아 자동차에 문제가 발생합니다.
 

수온조절기(thermostat)
  엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 있으며, 엔진 내부의 온도를 자동으로 조절하는 장치를 말하며, 엔진 시동 후 될수 있는 한 빨리 수온을 올리기 위하여 사용됩니다. 엔진이 냉각되면 수온조절기는 라디에이터의 냉각수 순환을 막기 위해 닫히게 되고 이렇게 되면 엔진에서 발생하는 모든 열은 비축되어 엔진을 신속히 가열하는데 사용됩니다. 엔진의 온도가 낮으면 실린더 내의 연소가스 온도가 낮아 불완전연소가 되어 유해 배출가스 발생 및 연비가 나빠지게 됩니다. 이러한 수온조절기의 주요역할은 정리하면 다음과 같습니다.

1) 엔진 온도를 일정하게 하므로 엔진 성능을 최고로 발휘시킵니다.
2) 과열 및 과냉을 방지한다.
3) 차내 난방 효과를 높인다.
4) 연료 소모를 적게 한다.
5) 냉각수 소모를 방지한다.
   
공연비(Air Fuel Ratio)
  엔진에 공급되는 공기와 연료의 중량비를 공연비라고 하고 공연비가 같을 때에는 열효율이 높으며 출력도 커집니다. 그러나 공연비가 희박하게 되면 공기가 남게되어 연소할 분이 적으므로 실린더내의 가스온도가 낮아지고 축토크도 작아지게 됩니다. 역으로 농후하면 연료가 남게되고 미연소인체로 산화반응 도중의 중간생성물의 상태로서 배출되며, 공연비가 지나치게 농후하면 축토크 또한 저하됩니다. 그러므로 공연비가 지나치게 희박(Lean)하거나 농후(Rich)하면 축토크가 작아지게 되고 극단적인 경우에는 실화를 일으켜 유해 배출가스 발생 및 연비가 나빠지게 됩니다. 그러므로 자동차를 주기적인 배출가스 점검?정비를 통한 완전연소가 될 수 있도록 자동차 관리를 철저히 하여야 합니다.
 

컴비네이션 에어 필터(Combination Air Filter)
  컴비네이션 에어 필터는 외부에서 유입되는 공기중의 먼지, 분진 뿐 만 아니라 유해가스 및 냄새까지도 여과하여 실내로 유입되는 것을 억제하며, 이미 실내로 유입된 먼지나 분진 및 유해가스도 여과합니다. 따라서, 항상 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 운전중에 두통, 졸음 등 원인이 되는 유해가스를 여과하여 탑승자의 건강을 보호할 수 있는 장점이 있습니다. 그러나 컴비네이션 에어 필터가 오염된 상태에서 에어컨 작동시 송풍량이 적어 실내의 에어컨 효율이 떨어지는 현상이 발생하며, 에어컨 단수를 올려 송풍량이 많도록 블로우모터 회전수를 증가시킬 경우 이로 인해 전기적인 부하 및 엔진의 부하가 증가하여 연비가 나빠지게 됩니다.
휠 얼라이먼트(Wheel Alignment)
  휠 얼라이먼트란 자동차에 장착되어 있는 바퀴의 위치, 방향 및 상호관련성을 올바르게 유지하는 정렬상태를 말합니다. 자동차에 장착된 4개의 휠(Wheel)과 타이어(Tire)는 조종 안정성과 좋은 승차감을 얻기 위하여 여러 가지 기하학적인 각도를 갖고 있으며, 이들 각도의 대표적인 것을 들면 캠버(camber), 캐스터(caster), 킹핀 경사각(king pin-angle), 토우(toe)등이 있는데, 충격이나 사고, 부품마모, 잘못된 조립 등에 기인하여 이들 각도가 변화하여 주행등 각종 문제점을 일으킵니다. 바퀴의 정렬이 올바르게 유지되어 있지 않으면 고속주행시 자동차의 안전성 확보가 어려워지고 타이어 이상마모등으로 구름저항이 증가하여 연비가 악화되며, 특히 앞바퀴는 조향을 하기 때문에 바퀴의 정렬상태는 더욱 중요합니다. 그러므로 운전자는 주기적인 타이어 위치교환과 타이어의 이상마모가 있을 경우는 바퀴의 정렬상태를 점검받아야 합니다.

1) 타이어의 교체시기

타이어에는 트레이드의 마모 한도를 나타내는 마모 한도 표시가 있으며, 타이어 옆면에 있는 △표시 방향으로 홈 (groove) △속에 볼록 솟는 부분이 타이어가 마모되어 이것이 나타나면 교환하여야 합니다.
   
2) 타이어 위치 교환

타이어의 편마모를 방지하고 수명을 연장시키기 위해서는 매 10,000㎞ 주행시마다 타이어 위치를 교환하여야 합니다.
 
타이어의 규정 공기압을 유지하자
  가. 타이어 공기압 중요성

타이어는 그 자체가 자동차 중량을 지탱하는 것이 아닌 타이어 내부에 들어 있는 공기에 의해 지탱된다.
타이어 공기압은 타이어의 마모 및 주행안정성, 연비, 타이어 파손 등에 결정적인 영향을 미치므로 안전
운행을 위해 적정 공기압 유지와 정기적인 공기압 체크가 필수적이다.
 
< 자동차별 규정 공기압 >

 
마티즈·라세티·칼로스·매그너스·
누비라Ⅱ		 레조·
라노스		 에쿠스
(세단)		 트라제XG 스펙트라윙 카니발2
앞 : 30PSI 앞 : 32PSI 앞 : 30PSI 앞 : 32PSI 앞 : 26PSI 앞 : 35PSI
뒤 : 30PSI 뒤 : 32PSI 뒤 : 28PSI 뒤 : 32PSI 뒤 : 26PSI 뒤 : 35PSI

아토스·엑센트·클릭·베르나·뉴베르나·아반테·쏘나타·티뷰론·라비타·투스카니·투싼·
싼타페·모닝·쎄라토·리갈·옵티마·쏘렌토·엑스트렉·카렌스2·The New 스포티지

앞 : 30PSI
뒤 : 30PSI

※ 자료 : 자동차제작사 취급설명서

 
 
나. 타이어 공기압과 연비

규정 공기압 대비 타이어 공기압을 30% 감압 시 소형자동차(1,500cc)는 3%까지 연비가 감소되며, 중형자동차(2,000cc)
및 대형자동차(2,500cc)는 2.7%까지 연비가 감소된다.
또한 공기압 10% 감소마다 연비가 대략 1% 감소되며, 이는 타이어의 도로 접촉면적의 증가에 의한 구름저항의 증가에 기인한 것으로 판단된다.
그러므로 타이어가 제구실을 하려면 적당한 공기압을 가져야 한다. 공기압이 낮은 채 주행하면 접지면적이 커져 그만큼 저항이 증가, 핸들이 무겁고 연비도 나쁘게 되며, 반대로 공기압이 너무 높으면 접지면적이 줄어 제동성능이 떨어지고 차가 튀는 듯한 승차감을 느끼게 되므로 운전자는 주기적인 타이어 공기압력 점검이 필요하다.
   
 
다. 타이어 공기압과 외부온도

타이어의 공기압은 규정압력에 맞게 공기를 주입하였더라도
시간이 경과하거나 기온이 낮아지면 공기압도 낮아지게 됩니다.
통상 1개월에 1psi 정도가 자연적으로 감압되어 3개월이면 규정압의 10%가 감압되며, 또한 외기의 온도가 10℃ 떨어져도 약 2psi가 감압됩니다.
   
  라. 타이어 공기압과 수명

타이어의 공기압이 과다하거나 부족하면 트레드 접지면이 고르지 않아 이상마모현상이 일어나 이로 인해 수명이 단축되고 승차감이 떨어지는 요인이 되며, 때로는 대형사고의 원인이 됩니다. 공기압이 부족하면 트레드의 양쪽 가장자리만 지면에 접지가 됨으로 인해 무리한 힘을 받게 되어 이 부분이 조기에 마모가 되어 결국 수명이 단축되며, 또한 자동차의 연비에도 나쁜 영향을 미칩니다. 반대로 공기압이 과다한 경우에는 트레드의 중앙 부분이 지면에 접지가 됨으로 인해 이 부분만 가장자리에 비해 마모가 빨라져 이 또한 타이어의 수명을 단축시키는 결과를 초래하게 됩니다.
 
   

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