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  매연(흑연) 왜? 부란자정비 알고 하는가? 철저분석 공개. - 카프로클럽
작성자 관리자
작성일 2008-06-02 (월) 18:40
 
매연(흑연) 왜? 부란자정비 알고 하는가? 철저분석 공개.
- 지금부터 안내되는 글이 정비사이든 자동차 메이커 어느 분께 읽혀질지 모르지만 매연과 디젤 엔진 정비를 위한 고급기술에 해당하는 내용으로써 이 글을 퍼다 다른 곳에 게시하는 경우 http://www.kapro.co.kr 사이트라고 하는 글의 출처를 밝혀 주어야 한다.

혹자는 그렇게 중요한 자료를 왜 여러분들이 읽도록 하는가 할 수 있겠지만, 본 홈페이지를 이용하여 정보를 읽는 네티즌 독자는 정비되지 않는 정비를 위하여 지불되는 불필요한 돈을 낭비하지 말라는 의미의  글이지, 무단전제용 글이 아니라는 것이다.  다시한번 밝히지만 이 글은 카프로 홈페이지에서 공부하는 정비사 가입자를 위한 자료이며, 카프로 정비업체들이 정비하여 수익을 올리는 내용이기 때문이다. 그렇지만 이 자료를 통해서 낭비하지 않는 풍토를 위하여 게시한다는 것을 잊으면 않된다. 만일 글의 출처를 밝히지 않고 무단전제 게시하는 경우 법적 처벌을 감수하고 있어야 한다. -


지금부터 써 내려가는 이 글은 카프로 정비업체들이 즐겨하는 품목중의 하나로써, 일반 정비업체나 자동차 메이커에서도 해결하지 못하는 내용이라고 하면 이해되지 않을 것이다. 왜냐하면 매연이 나오는 자동차로 카프로 정비업체가 아닌 정비업체 어느 곳에서 상담했을 때 부란자 교환이나 부란자 정비를 해야 한다고 하기 때문이다.

그 이유가 디젤 엔진의 원리를 모르고 있기 때문에 정비라는 것을 생각하지 못하고 부란자라는 부품을 교환하는 것이 전부인 것으로 알고 정비되지 않았을 때 손님께 말해야 할 방법이 없으니, 전전긍긍 속수무책인 것이다. 그렇지만 정비는 해야겠고, 모른척 할 수는 없고, 그래서 정비사인 입장에서 어떤 말을 해 주어야 하는 것이니, 자기 책임을 떠 넘기는 방법으로 또 디젤차 정비사는 돈도 벌어야 하니, 일단은 쉽게 하는 말...부란자 교환하세요. 또는 부란자 정비하는 곳으로 가세요 하는 것이라고  이해하면 틀리지 않을 것이다. 그런데 왜 메이커에서 조차도 매연을 해결하지 못할까? 궁금증이 생기게 될 것이다. 즉 메이커 종사원들은 조립하는 것으로 또 자동차에 장착되어 있으나 원리를 모르고 정비하는 입장이니, 그들이 취할 조치가 없었던 것은 아닐까 돌아볼 필요가 있다.

간혹 부란자를 교환하지 않고 매연을 정비했다고 하는 경우도 있는데, 이것은 부란자 교환하거나 분해정비를 하는게 아니라 부란자의 위치를 돌려서 잡는다고 하는 경우도 있지만, 이는 일시적 문제해결이지 근본적 해결이 되지 못하기 때문이다. 
                           <<그림은 디젤 사이클을 그린 것이다. 아래 그림을 보자.>>


위 그림을 보면 분사위치 조정전과 분사위치 조정 후가 있다. 예를 들어보자. 어떤 자동차의 분사위치가 atdc10도 였다고 할 때 atdc 5도로 분사위치를 그림의 우측과 같이 수정하는 것이다. 당연히 연소시간이 길어지니 매연이 줄어드는 것이다. 이와같이 미리 연소할 수 있게 노즐을 통해서 분사시키는 경우 피스톤이 상사점 부근에 있다는 것으로 이는 피스톤이 하강 관성을 얻기 전에 연소하는 것이므로 매연은 줄었을 지언정 엔진 파워가 줄어드는 것이다. 
그러면 매연이 나오게 되는 어떤 원인이나 어떤 조건이 개입되어 매연을 뿜어내게 될까 표를 보자.

 흡입공기 충분

 흡입공기 부족

 흡입공기 충분

 흡입공기 충분

 압축상태 좋음

 압축상태 좋음

 압축상태 불량

 압축상태 좋음

 분사상태 좋음

 노즐분사 상태 좋음

 노즐분사 상태 좋음

 노즐분사 상태 불량

 매연 않 나온다

 매연 나온다

 매연 나온다

 매연 나온다


위 표에서 제시하는 앞쪽의 항목은 매연없음시의 조건이 되고 있다. 표에서 제시한 좌측의 항목 외에 나머지 항목들은 매연이 나오게 되는 또는 배기구에서 검은 연기가 나오게 되는 조건들이다. 그런데 이 글을 읽는 대부분의 여러분 중에는 부란자 정비를 하면 매연이 잡힌다고 알고 있다.

혹시 위 표의 내용은 무엇인지 모를 분을 위하여 디젤 엔진의 원리를 설명한다. 디젤 엔진의 원리3요소가 필요하다. 디젤 엔진에서의 3요소라 함은 공기/압축/분사를 말하는 것으로 1. 충분한 흡입공기를 흡입해야 한다. 2. 충분히 흡입된 공기를 누설없이 강하게 빠르게 압축해야 한다. 3. 강하게 빠르게 압축된 고온의 압축공기에 연료를 무화 분사 시켜야 한다. 이와같이 3요소가 정확해야 비로소 디젤 엔진으로써 매연없고, 출력좋으며, 연비좋은 제 역할을 하게 된다. 즉 우리가 필요한 또는 자동차를 운행할 수 있는 청정 배기개스를 뿜는 디젤 엔진으로써의 강한 동력이 얻어지는 것이다.
 
비근한 예로 카프로에 가입한 정비사를 대상으로 본 홈페이지의 관리자가 디젤 엔진의 매연 잡는 방법을 교육한지 1년이상 지난 어느 팀에서 질문 받았던 일이 있다. 디젤차 매연이 나오면 부란자 바꾸어 해결했다. 그런데 카프로에서 교육받아 보니 부란자가 아니라고 한다. 그 이유를 알 수 없다고...그래서 그는 필자의 정비교육을 받고도 부란자 교환이 매연 정비의 전부라고 알고 그가 알고 있던 관행대로 정비했다고 하는 일이 있었다.

이와같이 부란자 바꾸면 해결되는 문제를 왜 아니라고 할까? 하고 궁금하게 생각하는 정비사 또는 운전자라고 한다면 왜 그럴까 보자.

여러분이 사용중인 엔진에서 또는 여러분이 정비하는 디젤 엔진에서는 디젤엔진의 3요소 가운데 하나라도 해당하는 조건이 되는데, 그중 가장 많은 조건에 흡입공기 부족이다. 즉 흡입공기가 왜 어떤 이유로 실린더로 충분히 흡입되지 못했을 경우, 매연뿜는 자동차가 된다. 이때 쉽게 취하는 조치로 부란자를 바꿔서 또는 정비해서 부족한 흡입공기의 비율에 맞게 연료분사량을 조절한다. 당연히 공연비에 맞는 조건이니 매연은 사라지는 것이다. 이들은 구형 자동차(EGR장치가 없는 경우)에 해당한다.
 
이번에는 구형 자동차가 아니라 신형 자동차에 해당하는 4요소를 이용하여 매연이 나오게 되는 원인을 아래 표에서 보자. 원래의 디젤엔진은 3요소만 존재한다. 그러나 시대가 바뀌면서 하나가 추가되게 되었다. 그것이 EGR(배기개스 재 순환 장치)이라는 장치다. 즉 EGR 장치는 고속 주행중에 불완전 연소할 수 있는 질소산화물질을 흡입쪽으로 리턴시켜 연소실에서 재 연소시키고자 하는 장치이며, 고속주행중 발생하는 고온으로의 온도 상승현상을 방지하기 위하여, 연소실의 온도를 내리기 위한 장치이다.

(구형 자동차에서는 없었는데, 왜 신형에서는 EGR 장치가 있을까? 하고 궁금해 할 수 있다. 그렇다. 구형자동차에서는 없었던 장치가 왜 불필요하게 있을까? 하는 의문점을 가지고 있다면 는 구형 자동차는 고속으로 속도를 올릴 수 있는 능력이 부족했거나, 고속으로 속도를 올릴 수 있었을 경우 밸브 오버랩을 통해서 제어할 수 있었다고 하면 이해될까? 모른다면 카프로의 정회원으로 가입하여 관리자의 교육을 받아 보면 알게된다)

그런데 이 EGR장치가 비정상 작동하여 연소실의 흡입 효율을 떨어트리고, 불필요한 시기에 작동하여 연소불량을 만들어 내고 있다. 왜 그런지에 대해서는 언급하지 않는다.
 흡입공기 충분  흡입공기 부족  흡입공기 충분  흡입공기 충분  흡입공기 충분
 압축상태 좋음  압축상태 좋음  압축상태 불량  압축상태 좋음  압축상태 좋음
 분사상태 좋음  분사상태 좋음  분사상태 좋음  분사상태 불량  분사상태 좋음
 EGR 정상작동  EGR 정상작동  EGR 정상작동  EGR 정상작동  EGR 비정상작동
 매연 않 나온다  매연 나온다  매연 나온다  매연 나온다  매연 나온다

위 표에서 본 것 중에서 EGR이라는 장치를 보았다. 그런데 여러분의 자동차 중에는 EGR장치가 있다고 할 때 꼭 점검해 봐야 한다. 왜냐하면 EGR밸브로 통하는 호스가 막혀 있는 경우가 있기 때문이다. 이와같이 EGR밸브로 통하는 호스 구멍을 막았다면 막은이가 누군가를 떠나서 왜 막았는지 의문을 가져야 한다. 즉 고속 주행중이든 저속 주행중이든 매연이 나오니 누군가가 EGR 장치의 호스를 막아서 EGR장치가 작동하지 않게 했던 것으로 여러분의 자동차가 문제되어 엔진 파손을 당할 수 있는 것이다. 그런데 누가 막았을까? 지금까지 여러분이 이용했던 정비업체(메이커 포함)에서 EGR장치에 대해서 모르고 있어서 쉽게 여러분의 고충을 덜어주기 위한 임시방편적 조치였던 것이다. 한마디로 정상적으로 작동해야 할 장치가 비정상 작동하면 그 이유를 알고 조치해 주는게 정상인데, EGR장치에 대해 모르고 있으니 쉽게 취한 조치로 그 작동을 멈추게 했던 것이다.

만일 이 글을 읽는 여러분중에 디젤차 정밀검사를 받았더니 출력부족으로 불합격 받은 사례가 있다면 그 이유가 무엇인지 충분히 이해 했어야 한다. 부족공기에 부족한 연료분사를 했으니 매연은 합격인데 3모드 출력진단에서 불합격 받은 것이다. 그때 검사원들이 하는 말은 주로 부란자 정비를 하라고 안내하게 된다. 그래서 부란자 정비하러 갔더니 보우링 하라는 말을 들었다면 그간의 정비가 비정상으로 이뤄졌던 것이라고 알아야 한다.
 
마지막으로 매연 불합격 검사통보를 받았다고 하자. 또 길거리에서 매연 단속반에 적발되었다고 하자. 이런 경우 차량이 3요소가 있는 차량인가? 4요소가 있는 차량인가?를 보고 진단하면 어렵지 않게 정비할 수 있다. (더 상세한 내용은 생략함)
 
지금까지 위 내용의 글을 읽고도 매연나온다고 부란자 정비하는 것으로 해결되겠지 하는 경우는 없어야 할 것이며, 부란자가 전부라고 알고 있다면 위 내용을 충분히 숙지하지 못한 것이다. 또한 이해되지 않는 정비사는 더 자세히 알고자 하면 카프로클럽의 정회원(정비사가 가입하는 조건)에 가입하여 본 글 필자의 강의를 들어서 배우면 디젤엔진의 매연 정비기술을 평생가질 수 있다. 이 기술을 알고나면 지금까지 고객들께 헛돈 날리게 했던(일시적 정비와 곧 재발하는 문제와 연비불량)것을 부끄럽게 여기게 되어야 한다.
 
한마디로 부란자 교환이 매연 정비의 전부라고 알고 있는 정비사는 아니어야 하며, 자동차 사용자 또한 부란자 바꾸면 매연 잡힐 것으로 아는 것은 잘못된 상식임을 밝힌 글이다. - 본 페이지의 글을 퍼가고자 하는 분은 아래 댓글란에 퍼가는 곳 주소를 기록해 주세요.
   
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