디젤차량을 운행중이신 분들은 아마도 모두 공감하시겠지만 겨울철만 되면 엔진의 컨디션이 떨어지는 것을 체감하신 경험들이 많이 있으실 겁니다.
특히, 기온이 더 낮아질수록 엔진의 컨디션은 더욱 악화가 되는데 대표적인 증상이 진동, 노킹(소음), 연비저하, 시동불량등을 꼽을 수 있습니다.
물론, 다른 원인들도 있을 수 있겠지만 겨울철 디젤엔진의 컨디션이 나빠지는 이유중 가장 보편적이고 근본적인 이유는 바로 연료때문입니다.
아시다시피 디젤엔진에는 경유가 연료로 사용되고 있습니다.
그런데 경유는 기온이 낮아질 수록 유동성이 저하되는 성질을 가지고 있죠.
그 이유는 경유에 포함되어 있는 파라핀 성분때문입니다. 쉽게 말해서 왁스성분이죠.
우리가 상온에서 보는 고체상태의 파라핀중에서 가장 대표적인 것으로 양초같은 것을 볼 수 있는데 이 경우에는 분자량이 큰 파라핀으로 구성이 되어 있는 반면, 경유에 포함되어 있는 파라핀은 탄소수가 18~25정도로 상온에서 액체상태를 유지합니다.
그러나 이 파라핀 성분이 기온이 낮아지면 고체화되려는 성질을 가지면서 경유의 유동성을 떨어뜨리고 엔진의 컨디션을 악화시키는 것이죠.
이렇게 기온이 낮아지면서 경유의 파라핀 성분이 왁스로 석출되게 되면 경유가 뿌옇게 변하기 시작해서 기온이 더 낮아지면 아예 걸죽하게 변하기도 합니다.
이렇게 되면 연료의 유동성이 떨어지고 필터의 통과성이 나빠지면서 여러가지 문제를 일으키고 심할 경우에는 시동불능상태가 되어 버리기도 합니다.
그래서 법적으로도 주유소에서 판매되는 경유는 11월초부터 2월말까지는 경유의 유동성을 향상시킨 동절기경유를 판매하도록 되어 있고, 더 추운곳에서는 혹한기 경유가 판매되기도 합니다.
동절기나 혹한기 경유에는 저온 유동성을 향상시키기 위한 별도의 첨가제가 사용되기도 하고 하절기 경유에서 분자량이 큰 파라핀 성분을 제거하여 유동성을 향상시키게 됩니다.
이렇게 유동성이 향상된 동절기 경유는 영하 15도, 혹한기 경유는 영하 20도 정도에서 시동성을 보장한다고는 하지만 요즘 널리 사용되는 커먼레일 직분사 디젤엔진에서는 이보다 높은 기온에서도 시동불량현상이 나타나기도 합니다.
그래서 연료를 일정온도로 가열하기 위한 다양한 가열장치들이 사용되고 있지만 역시 기본적으로는 동절기 혹은 혹한기 경유를 사용해야만 합니다.
만약, 한겨울 강추위의 환경에서 디젤엔진에 하절기 경유를 사용할 경우에는 운행불가상태가 될 가능성이 아주 높아지게 되는 것이죠.
자, 그렇다면 경유에서 파라핀 성분을 아예 없애버리면 되지 않을까라고 생각하시는 분들이 있을 겁니다.
또는 혹한기 경유를 그냥 하절기까지 계속 판매하면 되는 것이 아닌가 라고 생각하시는 분들도 있을 거구요.
그런데 여기에는 그렇게 할 수 없는 이유가 있습니다.
파라핀 성분은 기온이 매우 낮은 상태만 아니라면 오히려 연료의 윤활성능을 향상시켜주고 연소효율성을 증대시키며 세탄가를 향상시키기 때문에 뺄 수 가 없는 것이죠. 마찬가지 이유로 혹한기 경유는 하절기까지 사용할 경우 성능만 저하될뿐 아무런 이득이 없기 때문에 하절기에 혹한기 경유를 사용할 이유는 없는 겁니다.
겨울철이라고 해도 사실 기온이 영상으로 올라가는 경우도 있는데요. 이렇게 경유의 파라핀 석출 현상이 나타나지 않을 경우에도 동절기나 혹한기 경유를 사용할 경우 연비가 떨어지게 됩니다.
게다가 동절기 혹은 혹한기 경유를 제조하기 위해서는 수소분첨공법같은 공정이 필요한데 이 공정때문에 원가가 상승하게 되는 요인이 되고, 이때문에 환경에 따라 적절한 경유를 공급하게 되는 것이죠.
그렇다면 파라핀 성분을 제거하지 않고 유동성 향상제만으로 유동점과 필터막힘점을 개선시켜서 동절기 혹은 혹한기 경유를 만들면 되지 않을까 라고 생각하시는 분들...분명히 있습니다.
그런데 문제는 유동성 향상제만으로는 이런 문제를 모두 해결하는데 한계가 있다는 것입니다.
게다가 원가 상승을 부추기게 되기도 하구요.
혹한기 경유의 경우 유동성향상제가 이미 최대비율로 최대의 성능을 내도록 사용되어 있는 상태라서 더이상 유동성을 향상시키기 위한 별도의 첨가제를 더 투입한다고 해도 효과를 본다는 것은 사실상 불가능합니다.
지금까지 설명을 잘 보셨으면 겨울철에 특히, 추운날일수록 디젤엔진의 컨디션이 나빠질까? 라는 부분에 대한 의문이 어느정도 풀렸으리라 보구요.
자, 그렇다면 어떻게 해야 이런 문제들을 조금이라도 완화시킬 수 있을까요?
우선, 가장 근본적인 방법으로는 겨울철에는 실내에 주차를 하는 방법이 있습니다.
아파트의 경우 가급적 지하주차장등을 이용하는 것이 좋겠죠. 그런데 문제는 일반주택이나 실내주차장에 차를 주차할 수 없는 여건인 경우 이 방법을 시도해 볼 수 없다는 문제가 있습니다.
만약 야외에 주차를 해야 한다면 가능하다면 커버를 씌워두는 것도 약간은 도움이 됩니다만, 역시 이것으로는 한계가 있습니다.
그렇다면 적어도 아주 추울것으로 일기예보가 나오게 되면 그날만이라도 가까운 실내주차장을 찾아서 차를 주차해두는 방법도 있을 겁니다. (물론 이또한 여건이 되지 않는 분이 있을겁니다.)
만약 추운날 야외에 장시간 차를 주차해 두어야 하는 경우에는 중간중간에 시동을 걸어서 연료를 순환시키면서 유동성이 떨어지지 않도록 관리를 해줄 필요가 있습니다.
한번 시동을 걸면 충분히 엔진이 난기되어 연료의 온도가 올라갈 수 있도록 어느정도 시간을 예열해주는 것이 필요합니다만, 이것은 어디까지 아주아주 추운날 장시간 주차시에 필요한 조치입니다.
그리고 메인터넌스의 한방법으로 연료필터의 관리가 매우 중요합니다. 연료필터에서 분리된 수분등에 의해 겨울철에 더 쉽게 얼거나 막힐 수 있기 때문입니다.
커먼레일 디젤엔진에는 연료필터가 사용되는데 보통 연료필터는 3~4만 킬로주행마다 교환하는 것이 맞습니다. 다만, 교환주기가 도래했더라도 마침 그 시기가 하절기라면 겨울이 오기전까지 조금 더 사용하셔도 무방합니다.
그러나 반대로 교환주기가 아직은 좀 남았다 하더라도 마침 겨울철이 닥쳤다면 조금 일찍 교환주기를 당긴다고 생각하고 교환해 주시는 것이 좋습니다.
저의 경우도 번개 GTD의 연료필터 교환주기가 아직은 조금 남았지만 더 추위가 오기전에 미리 연료필터를 조금 앞당겨서 교환했었습니다.
만약 겨울철에 추워서 냉간시동이 안될 경우 임시조치로 연료필터에 힛건을 쏴서 데워주거나 뜨거운 물을 부어주면서 녹여서 시동을 거는 응급조치가 있기는 하지만 이것도 경유의 파라핀 성분의 석출이 심각하게 진행된 경우 연료필터를 아예 교환해야 하는 경우까지 갈 수 있습니다.
그리고 가급적 아주 추운날에는 시동을 걸고나서 5분~10분정도 운행하지 않고 워밍업을 해주는 것이 필요합니다.
그래야 난기된 엔진에 의해서 연료가 가열되기 때문입니다.
물론 추위가 심할수록 워밍업시간은 더 길게 해야 하고, 반대로 지하주차장같이 따뜻한 곳에 차를 세워둔 경우는 굳이 워밍업을 하지 않아도 되지만, 간혹 지독하게 추운날에는 (지역에 따라서는 영하 15도 이하로 내려가는 지역도 있습니다.) 따뜻한 곳에 주차가 되어 있었다고 하더라도 워밍업을 해서 난기를 시킨후에 주행을 하는 것이 안전합니다.
시동이 걸린상태에서 나가서 운행하다가도 필터막힘으로 시동이 꺼지기도 하거든요.
마지막으로 간혹 구형 디젤엔진을 오래 운전하셨던 분들이 혹한에 시동성에 문제가 생기거나 할때 등유를 혼합하여 연료로 사용하는 경우가 있는데 커먼레일 디젤엔진차량에서는 가급적 피하셔야 합니다.
등유의 경우는 파라핀 성분이 거의 제거된 상태이기 때문에 윤활성이 극도로 떨어지게 되고 세탄가가 낮아져서 엔진의 손상을 일으키는 경우가 생길 수 있습니다.
특히, 인젝터나 고압펌프등에 손상이 생기는 경우가 종종 있다는 점도 유의하셔야 합니다.
백등유 같은 것을 혼합하여 시동을 걸어야 하는 위급한 경우에는 시동후에 반드시 바로 가까운 주유소에 가서 정상적인 경유를 가득 채워주는 것도 잊으시면 안됩니다.
다만, 등유를 혼합하여 시동을 거는 것도 경유와의 혼합비율에 따라 시동성 향상에서 차이를 보이기 때문에 (당연히 많이 섞을수록 효과가 큽니다.) 이미 기름통에 경유가 많이 들어있는 상태라면 등유도 많이 주입해 주어야 하기 때문에 기름통이 거의 가득찬 상태에서는 효과를 볼 수 없다는 점도 알아두시구요.
또한 연료주입시 세탄가와 윤활성을 향상시킬 수 있는 연료첨가제를 적절히 이용하게 되면 동절기 경유의 약점을 일부 상쇄시켜서 엔진의 컨디션을 끌어올릴 수 있게 된다는 점도 참고하시구요.
또한 겨울철에는 가급적 연료탱크에 연료가 절반이상 채워져 있는 상태를 유지하시는 것이 좋습니다.
또 주유시에는 연료통을 가득 채우시는 것이 연료탱크에 수분이 쌓이는 것을 줄일 수 있습니다.
즉, 연료탱크에 연료를 가득 주유한 후에 절반정도 사용하고 나면 다시 가득 채우는 것이죠.
저같은 경우는 겨울철에 연료첨가제를 주입하고 연료를 가득 주유한 뒤 이후로 절반이 될때마다 가득 채우기를 3번 반복한 뒤에4번째 재주유시에는 다시 연료첨가제를 새로 주입하는 식으로 겨울을 나고 있습니다.
