GDI엔진이란? GDI엔진의 문제점들, 그리고 그 해법...GDI ENGINE Knocking... and Problems...;;

안녕 하십니까? 나공대 Motors 의 정비사 엄 박사 입니다...^^

저번 시간에 이어, 오늘 포스팅해드릴 내용은.... 요즘 아주 HOT 한 현대_기아 차량의 GDI 엔진에관한 포스팅 입니다...

현재... 정부산하 관련 부서에서... 리콜을 실시한 차종의 엔진들입니다...


그래서 오늘.. 저는...


GDI 엔진의 문제점(엔진의 깨짐, 노킹소리, 출력 부족... )등등에 관해서...

그 이유는 무엇인지... 그리고 그 해법은 무엇인지? 에 대해서 조금 설명 하려고 합니다...^^

좀 긴글일수도 있지만...
알아두시면 아주 유용한 정보가 될수 있을 것 입니다...^^

이 포스팅은 페이스북에서도 한차례 호평을 받은 적이 있으며, 추천 게시글로도 게재되었던 리뷰 입니다... 모쪼록 여러 이웃님들한테... 도움이 되는 정보이길 바라며....


이제부터... 그럼 포스팅을 시작해 보겠습니다..

GDI 엔진이란?

[ Gasoline Direct Injection ]의 약자로..

그 뜻을 풀이하자면..​가솔린 직접 분사 라는 말로..그냥 직분사 엔진 이라고도 한다..

직접분사식 가솔린엔진. 직접분사방식이란 원래 디젤기관에서 쓰이는 기술로 연료를 흡기포트가 아닌 실린더내로 직접 분사해 연소시키는 엔진형식이다.

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즉 GDI 엔진은 디젤과 가솔린 엔진의 장점만을 모은 것으로 가솔린을 연료로 사용하면서 이를 직접 연소실에 분사해 초희박 연소를 실현함으로써 연비와 출력을 동시에 향상시킨 엔진이라고 말할수 있다.

그런데 말입니다..!! 여기서 우린 간과 할수 없는 일을 한가지 찾을수가 있었습니다.!!

이 GDI 엔진에서, 무수히 많은 문제점 들이 제기 되고 있다...

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그래서 필자는 오늘... 도대체... 왜? 무슨? 어떠한 증상이 생기는 지를 몇가지 정리하고.. 문제점들을 소지바의 입장에서 지적해 보려 한다..

자자..어디 한번 들여다 보쟈규~!!

현대_기아의 주력 제품인 정식명칭 세타2 엔진이다..
( 통상적으로 GDI엔진 이라고 한다.)

오.... 뭔지 모르겠지만...멋있다..!!

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​MPI( 이전방식의 엔진 ) vs GDI( 현존방식의 엔진 ) 의 차이점?

인젝터란?​

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(1) 연료 분사 노즐로서, 연료 분사는 연료를 뿜어 줄 뿐 아니라, 연료가 공기와 잘 섞이도록 가는 안개 ​모양의 구조로 되어 있다. 기계식 분사에서는 스프링을 위로 올려서 열리는 밸브로 연료에 압력을 가할 동안에만 분사한다.

​ 전자 제어식 연료 분사는 솔레노이드 밸브에 따라 전기가 흘렀을 때에만 열리는 밸브를 가지고 있어, 미리 연료에 압력을 걸어 두었다가 전류가 흐를 때만 분사된다.

국내 차량은 현재 전자 제어식 연료 분사 방식을 채택하고 있다.

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(2) ECU로부터 출력된 분사 신호에 의해 연료를 분사하는 솔레노이드 밸브가 내장된 분사 노즐로, 각 실린더의 매니폴드에 1개씩 설치되어 있으며, 연료 공급 파이프와 연결되어 있다.

니들 밸브는 플런저와 일체로 되어 있어, 인젝터 작동 시 플런저와 함께 전개의 위치까지 상승하여, 분구를 전개한다. 분사량은 분구의 면적, 연료의 압력이 일정하기 때문에 니들 밸브의 개방 시간 즉.. 솔레노이드 코일의 통전 시간에 의해 결정된다.

(3) 분사 연료를 기류(氣流)나 연소실 속으로 분사하는 데 사용되는 튜브나 노즐을 말한다.

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하~아암.. 쩝쩝... 어렵다;; 어려운거만 나오면 졸리기 시작하는 1인..;;




연료분사 방식의 차이..

1997년 일본 미쓰비시자동차(주)가 양산에 성공했다. 일반 엔진의 공기와 연료의 혼합기 질량비는 14.7 대 1인데,린번엔진의 혼합기 질량비는 최대 22~23 대 1까지 희박하게 할 수 있고, GDI엔진은 25~40 대 1이라는 극히 희박한 혼합기 질량비가 가능하다.

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이 엔진은 실린더 안에 세로 방향의 강한 소용돌이를 발생시키는 것이 특징인데, 이 소용돌이는 인젝터에서 분사된 ​가솔린을 효율적으로 점화플러그 주변으로 모아 혼합기가 완전히 연소될 수 있게 도와준다. 또 노킹을 일으키기 쉬운 플러그 주변에 연료를 직접 분사하면 흡기온도가 기화열에 의해 낮아지므로 혼합기의 충전효율이 높아지고, 압축비도높아진다.

이렇게 하면, 이론적으로는 가솔린 분사량과 분사 시기, 혼합기 질량비 따위를 폭넓게 조정할 수 있게 되어 정속 주행시의 희박 연소, 출력 향상, 이산화탄소 배출 감소 등의 상반되는 요소를 모두 실현할 수 있게 된다.

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그러나 이론상으로 이 엔진은 뛰어나지만, 희박 연소 때 여전히 출력이 떨어지고, 실린더 안에 대량으로 발생한 연소 찌꺼기와 카본이 가솔린을 흡수하여 주행거리가 길수록 연비가 떨어지는 문제점이 있다.

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이 같은 문제점을 해결하려면 실린더 내부를 계속 청소 해야 한다.

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흠냐 흠냐...이건 더어렵다..;; 켈켈켈




그냥 쉽게 말해서. 연료 분사를 흡기밸브 이전에서 분사하느냐,

흡기밸브 이후의 실린더 안에서 분사 하느냐 차이로 요약할수 있다.

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현상별 문제점들.. 입니다...!!

노킹현상..

​엔진 속에서 꼭! 망치로 쇠를 치는 듯한 소리가 난다... 하여.. 붙여진 이름이다... 땅!! 땅!! 땅!!

​요즘 빈번하게 생기고 있는 사용자 불만이.. 바로.. 주행중 엔진 내부에서의 쇠치는 소리?


즉.. 노킹 소리를 호소하고있다..

이는.. GDI 엔진의 극히 설계상 구조적인 문제점 이라고 볼수 있는데..;;


​위에서도 이야기 했듯이..MPI의 방식의 엔진들은 흡기밸브 이전에서 혼합기(가솔린+공기)를 분사 하여, 연소실로 유입시 밸브의 카본 청정, 세척작용을 동시에 수행하며 연소실로 유입 되지만..

GDI의 엔진에선 공기외엔 가솔린은 연소실 내에서만 분사 혼합이 되기에..

밸브의 청정작용이 되지 않는다..

그리고 또, 초 희박 연소를 지향하는 엔진 특성상... 지속적으로... 주행시... 이론과는 전혀다른 예기치 않는 상황(기압의변경, 연료의질, 기상악화, 연소를 지연시키는 상황)들로 하여금 엔진은 극히 피로하게 된다.. ​

이로하여금 생기는 현상은... 엔진의 출력저하.. 연비저하.. 그리고 생기는 노킹현상으로 인하여.. 엔진부품의 수명단축으로 인한블로워 까지..등등...다양하다..

그런데 여기서...일반인들은 잘 모르는 것이...

제가 알기론 이 GDI엔진은 벌써 십수년 전에 개발이 되었다고 한다...
하지만 이와 같은 문제들로 인하여.. 잠깐 나왔다가 사라졌다고 알고 있다...


그런데도... 이 GDI엔진이 주력 상품으로 장착이 된다는건.. ;;

쩝...아마도.. 연비연비연비 하는 사회풍토도 한몫을 하는듯 하다..

그럼 여기서..

이 현상을​ 없앨수 있는 방법이 있나? 하는 의문이 들 것입니다..!!

본 메카닉은 없다고 말씀하겠다...

이 엔진은 그 많은 좋은 장점들을 뒤로하고도 엔진 내구성과 관리품목에선..

폭망한 엔진이라고 해도 과언이 아니다..

이 세상의 모든 엔진이 소모품이라곤 하지만..


그 수 많은 엔진들 중 ...

GDI엔진은 정말 드라이버들도 철저한 관리가 중요한 엔진이기 때문이다..
​

고로 즉, 관리(드라이버가 게으르다) 하지 않으면, 엔진의 피로한도..


즉, 수명은 품질보증을 보장하지 못한다.


​다만, 꾸준한 관리로.. 암선고를 지연 시킬 뿐이다..

​

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그렇담 여기서 다들 궁금들 하시겠죠..


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지연 방법입니다...

1. 엔진오일관리

오....오~~~ 오~~

이 부분에 대해선 정말 끊임 없이 강조 하는 부분이다...

​​
저번 포스팅에서도 잠깐 거론 된적 있지만... (엔진오일의 중요성..)

**베이스 기유?.... 점도?.... 다 중요 하겠지만... ** 그중에서도 제일 중요한건... 바로 교체 시기를 꼭! 지키는 것이다...

뭐...또...오일교체시기 하면...제조사 어쩌구 저쩌구...​

몇 만 킬로에서 갈아라 했다...어쨋다.... 카센터의 횡포네 뭐네.. ㅡㅡ;;

이젠 지겹다...그런거 설명해 주기도.. 뭐 어차피.. 나중에..어기고 나서..
우는 사람은 차주더라..

그 제 가깝은 예로..


​뉴스를 찾아 보면 안다... 요즘 GDI엔진의 문제 점으로 뉴스기사까지 많이 나오던데..

​제조사는 지네 책임 아니라고 한다... ㅋㅋㅋㅋ;; 참 아이러니한 상황이 아닐수 없다..!!

2. 연소실 크리닝..​

더..;; 더;; 더러워;; ㅜㅜ

​밸브의 카본 퇴적으로 인한 흡입공기 불균형..​

엔진은 이렇게 아파 하고 있었구나!!

​

예전의 MPI차량들도 연소실 클린이 있었으나...
보약차원의 행정으로... 여겼으나..


GDI는 그냥 필수 항몫이라 보면 된다...​




노킹음이 오래 될수록... 엔진에 가해지는 데미지는 점점 누적이 되어...
부품의 수명을 단축 시킨다...

3. 옥탄가 높은 가솔린을 써라..

이건 본 메카닉이..써본 방법이다..소음은 확실히 줄어든다.. 하지만, 근본적인 문제 해결은 아니다.

휘발유의 고급 정도를 재는 수치로, 노킹을 억제하는 정도를 수치로 표시한 것으로..


옥탄가는 이소옥탄(Iso-Octane)의 옥탄가를 100, 노말헵탄(n-Heptane)의 옥탄가를 0으로 정한 후, ​휘발유 같은 안티노크성을 갖는 표준연료(이소옥탄과 노말헵탄의 혼합물)에 함유된 이소옥탄의 부피를 %로 표시한다. 옥탄가가 높을수록 안티노크성이 높은 것을 의미한다..

​좀 어렵죠?


그냥 쉽게 생각 하시면 연료의 폭발성을 쉽게, 크게 하여...

폭발 열효율을 높여...

노킹을 억제 하며.. 자연흡기 방식 엔진의 단점인 기압으로 인한 공기흡입 비율의 적음을 조금이나마 뒷받침하여..이론 공연비를 맞추게 도와주는 거라고, 생각 하심 좀 편할듯 하네요..ㅋ
​

​
데헷~ ^^;​

이건 요즘 방송에서 문제시 되고 있는 메탈베어링의 소손으로 인한 GDI 엔진들의 블로우라고 하네요..
​

​

흐~~ 음..​

​

메탈 베어링의 소손..​

개인적인 생각으론.. 메탈베어링의 재질과..설계미쓰라고도 보여지지만..

결함이 있는 GDI엔진을.. (초희박연소 엔진, 린번엔진, 내구성 등 고려해볼때) 가지고.. 엔진오일을 최장 1만5천킬로?

(제작사에서 제시한 규격)를 탄다고 하는 것 자체가 모순 이다..

또. 일반 드라이버들은 제작사의 말만 믿은 체 (대기​업 이라면? 다 좋은가?)

정작 정비사(국가가 적법한 철차하에 인정해준 기술자들) 들을 사기꾼으로
몰아가는 행태가... 같이 만들어낸 결과다..

최소 이 엔진은 보링금액 200을 훌쩍 넘을 것으로 예상 된다...


엔진오일 가격 아깝다 생각치 말고... 때 되면 자주 자주 교체 하는
습관을 들이도록 하자..!!

소이...내가말하는, 내가 사랑하는 내 애마이라면 말이다...!!

본 메카닉은 왠지.. 뭐든지 한번 뜯으면.. 다시 재조립할땐...왠지 찝찝하다..!!

조립이나 다른것이 잘못 될까봐? 서가 아니라..


그냥.. 모든 기계는 처음 만들어 졌을때가 볼트조임이며...
내구성또한 가장 최상일 때 이니까 말이다..

어디든 손을 여러개 거치다 보면.... 뭐...그 때까지 탄다고 가정할때...

차는가만히 냅둬도 소모하는 부품이기 때문이기 말이다..
​

그러니 뜯을 일을 만들지 말자!! 가... 내...신조다..​​!!

피스톤이 고르게 먹었네;; 쩝;; ​

이쯤 되면.. 뭐...다 알다 시피 보링감이다...!!​

왠지 본 메카닉은.. 저정도로 차를 관리 안하는 차주들을 보면 우선 막 화가 난다...;;

​
지금은 어떠한지 모르겟지만... 예전엔.. 자동차 검사항목에서..

차주의 일반정비사항은 필연적이였다..


남에게 피해를 주지 않기 위해서라도..자기 자신의 차에 관심을 갖고..

육안정비를 실시하게 되어있었다...!!​


​요즘은 대부분.. 본인들이 차에대한 상식은 전혀 없이..

인터넷 상의 정보만이 100%줄 알고.. 그것이 정보인냥..


쌍심지 키고 달려드시는 차주분들이 많다..!!

그 대부분은 전부 20대 초 중반의 차주들이었다...

겉으로는 선한 천사의 얼굴로.. 속으로는 전혀 타인을 믿지 않고...
본인의 생각만이 옳다는 식으로 정비인을 대하는..;;

쩝...

어릴땐.. 그런것들 때문에...상처를 많이 받았지만..​

그 많은 선배들이 그랬 듯이... 비온뒤 땅이 굳고, 아픔뒤 더 강해진다고...

꼬름하게 나오면 그 보다 더 꼬름하게 대한다..;

본인의 대우는 본인이 만들어 가는 것입니다...


​

​
가는 말이 고와야 오는 말이 곱다라는 우리 조상님들의 옛 속담이
생각이 나는 군요...^^​;;

​아공...리뷰하다 별 소릴.. ㅋ​

​

​이젠 날씨가 제법 무더워 지는 여름으로 성큼 다가간거..같습니다..
​

정비님들은 건강 조심 하시고...




드라이버들 분 께서도 몸건강히 안전 운전 하시는 그런..
날이 되었으면 좋겠습니다..^^​

정비사 엄 박사 였습니다..^^

오늘할도 좋은 하루들 되시구요~ 이런날이 흔치 않네~ 흔치않어~ ♬♬

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밑에 1빠로 리플 남기신 분이 있어서...^^;; 오해의 소지가 있을꺼 같아...;; 확인 사진 한장 걸어 놓습니다...

밑에 자료는 한국경제신문사에 올려 놓은 포스팅 자료 인듯 합니다...

제목은 GDI 엔진이란 무엇 인가? 입니다..