카본(Carbon)에 관하여

 터보차저 카본(Carbon)축적에 관한 글입니다.

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출력손실, 매연, 연비감소, 오버히팅, 배기온도상승, 터보처저하우징누유등은 터보차저의 고장으로 이해할수 있는 부분들입니다.

그러나 위에 언급한 현상을 보고 단순히 터보차저의 고장이라고 판단하기에는 이릅니다.

다른 부품들의 고장이 똑같은 현상을 보일수 있기 때문입니다.

 

아래 표 참조

대형차량은 자가용차량의 터보차저와 달리  카본누적의 경우에 있어서 부품교환과 메뉴얼에 따라 카본을 제거하는 수리를 서비스센터에서 합니다.

 (이 경우도 유로4 이전차량대상입니다. 이후는 없습니다.)

 

 터보차저의 고장의 대부분은 오일관리의 부실에서 일어난다고 볼수 있습니다.

하지만 한 걸음 더 들어가보면

이상적인 연소엔진을 만들지 못하는 한계에서 비롯된 것이라 볼수 있습니다.

오늘은 터보차저의 카본축적에 대하여 알아보겠습니다.

 

카본(carbon)은 왜 생길까요?

 카본은 탄화수소에 기반을 둔 연료( hydrocarbon-based fuels)을 연소시키므로서 나오는 부산물입니다. 

이상적으로 연소과정이 이루어진다면 hydrocarbon은 산소와 결합하여 이산화탄소와 물로 결합해서 카본이 형성이 되지 않겠죠....

그러나 이상적인 엔진, 즉 완전연소엔진은 존재하지 않으므로 카본생성은 필연입니다.

 또한 가솔린이나 디젤유의 경우는 순수 탄화수소외에  다른 분자구조물들(sulfur, nitrogen등)이 첨가 되어 있고 연소에 있어 순수한 산소로 연소가 이루어지지 않기 때문입니다.
따라서 엔진이 연소하는 과정에서 이산화탄소로 결합하지 못한 나머지들이  CO(carbon monoxide)로 변형이 되고 일부는 연소가 되지 않은 순수한 hydrocarbon가 잔재하게 됩니다.
 이것이 엔진에 문제를 일으키는 주 요인이 됩니다.

연소실린더나 배기관련부품에 특히 고착이 되고 차종에 따라 PCV나 EGR의 장치에 따라 전 엔진부위에 서서히 축척이 이루어지게 됩니다.

 

 요즘 시중에서 판매하는 엔진때를 벗기다는 첨가제를 사용하는 것이 바로 이 문제 때문인 것 같습니다.

그러나 제 개인적인 의견으로는 가끔씩 고속주행을 하면 첨가제가 필요하지 않을 것으로 생각됩니다.

고알피엠을 사용하여 배기흐름을 높이면 자연스럽게 카본이 제거되는 효과가 있습니다.  

첨가제는 반드시 부작용을 동반합니다. 알코올계열은 엔진과 인젝트, 플러그부식 및 마모와 관련이 있습니다.

 엔진오일은 제 시기에 규격에 맞는 것으로 교환을 하는 것이 최선입니다. 비싸다고 좋은 오일은 아닙니다.

 

이외 카본으로 인한 엔진오일오염은 오일흐름을 방해하고 터보차저의 고장으로 이어지는 것이 허다합니다.

 

참고사진들

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

일반적으로 엔진이 카본으로 제 기능을 발휘하지 못하는 경우 경고등이 들어옵니다. 공기흐름에 대한 경고등 또는 출력제한에 대한 경고등이 들어옵니다.

진단시 센서류의 오류코드가 잡히는 경우는 디젤엔진의 경우 먼저 EGR의 카본의 양과 고착여부를 확인해보는 것이 타당합니다. 이것으로 전체적인 엔진의 카본의 양을 가늠해 볼수 있습니다.

그리고 중요한 것은 카본의 양이 많으면 터보차저의 손상이 이미 일어났다고 판단하는 것이 타당합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

터보차저의 카본은 엔진의 카본축적과는 양상이 조금 다릅니다.

주요한 원인은

Hot shutdown of engine

Degraded oil quality carbonising in service

Infrequent oil change intervals causing oil breakdown in service

Air and gas leaks

Faulty fuel injector pump/injectors

오일관리가 제대로 되었다고 가정을 하면

 차량주행후에 곧바로 시동을 꺼는 경우에 많이 발생을 합니다.

 인리트라인으로 들어오던 오일이 공급이 되지 않음으로 인하여 아직 터보차저에 남아있던  오일(냉각과 윤활을 담당)만으로 고열과 회전을 감당함으로서 오일의 carbonisation 와 베어링시스템의 부식과 마모을 일으키기 때문입니다.

터보차량은 후열이 필요하다는 말은 여기에서 나옵니다. 특히 고속주행후에는 특히 그렇습니다. 

아직 정확한 데이터는 나오지 않았으나  도심주행에서 연비향상을 위해 STOP/START기능을 사용하는 터보차량도 문제를 일으킬 가능성이 큽니다.

 

주로  shaft seal ring, turbine end bearing, bearing housing,oil drain cavity blockage에 악영항을 미칩니다.