자동차 서스펜션, 연료 관련 주요 용어

프롤로그

이 번 글에서는 자동차의 주행 안정성과 승차감에 매우 큰 영향을 주는 서스펜션과 항상이 논란이 되곤 하는 자동차 연료에 대한 주요 용어들에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

서스펜션(Suspension)

서스펜션은 우리말로는 현가장치로 해석되는데 휠과 차체를 연결하고 차량 전체를 떠 받치면서 충격 흡수와 균형을 유지해주는 매우 중요한 장치입니다.

자동차의 성능이 고도화되면서 첨단 기능들이 더 추가되어 자동차에서 차지하는 비중이 매우 큰 부품 모듈이 되었습니다. 바퀴를 지지하는 컨트롤 암(Control Arm)의 구조와 개수에 따라 크게 4가지로 나누어 생각해 볼 수 있겠습니다.

1. 더블 위시본 (Double Wishbone) 서스펜션

더블 위시본 서스펜션은 위시본 즉 새의 가슴뼈와 닮은 V자 형태의 아래쪽 로어암(Lower Arm)과 위쪽 어퍼 암(Upper Arm) 2개로 다시 말해서 더블 컨트롤 암으로 바퀴를 지지하는 서스펜션입니다. 매우 단단한 서스펜션입니다.

2. 맥 퍼슨 스트럿 (MacPherson Strut) 서스펜션

맥 퍼슨 스트럿 서스펜션은 로어 암은 더블 위시본 서스펜션의 로어 암과 동일한 형태이나 위쪽 어퍼 암 대신에 스트럿을 사용하는 서스펜션입니다. 더블 위시본에 비해 무게와 제조비가 감소합니다.

3. 멀티링크 (Multi Link) 서스펜션

멀티링크 서스펜션은 각 암을 3개 이상의 여러 조각으로 구성하는 서스펜션입니다. 단단함 보다는 승차감에 더 장점이 있습니다.

후륜에 적용된 멀티링크 서스펜션 사례
후륜에 적용된 멀티링크 서스펜션 사례

4. 토션 빔 (Torsion Beam) 서스펜션

토션 빔 서스펜션은 하나의 차축 빔(Beam)을 사용하여 좌우 양쪽 로어암을 연결하는 서스펜션입니다. 대형차나 화물차에 많이 적용되는 서스펜션입니다.

쇼크 앱소버 (Shock Absorber)

쇼크 앱소버는 직역하면 충격 흡수체라고 할 수 있는데 영어 단어의 특정 음절만 따로 떼어내어 일본식으로 발음하는 '쇼바'는 정말 잘 못된 표현입니다. 줄여서 쇽업소버로 부르다 보니 소버를 분리하여 그것을 다시 일본식 발음인 쇼바로 잘 못 부르게 된 것입니다. 쇽업소버 또는 쇼크 앱소버가 맞는 표현입니다.

코일 스프링 (Coil Spring)

코일 스프링은 감겨 있는 스프링이라는 의미이며 일반적으로 서스펜션에 가장 널리 쓰이는 방식입니다. 고가차량에는 스프링과 유압 대신 공기압으로 제어하는 에어 서스펜션이 장착되기도 합니다. 쇽업소버와 코일 스프링을 합쳐서 스트럿(Strut)이라고도 부릅니다.

컨트롤 암 (Control Arm)

컨트롤 암은 앞에서도 설명한 바와 같이 서스펜션 부품 중 바퀴를 단단하게 지지하는 부품으로 어퍼 암, 로어 암이 있습니다.

자동차 연료

론 (RON)

론은 통제된 시험용 엔진을 이용하여 가솔린 엔진의 연료인 휘발유의 옥탄가를 측정하는 방식과 단위를 말하며 우리나라, 일본, 유럽 등에서 채택하여 사용하고 있습니다.

옥탄가 (옥테인 넘버, Octane Number)

옥탄가는 가솔린 엔진의 연료인 휘발유의 노킹 정도를 측정하는 값으로 이 값이 높을수록 자연 발화점이 높아져 노킹이 방지됩니다. 일반 휘발유는 옥탄가 91~ 94 Ron 미만이며 고급 휘발유는 옥탄가 94 Ron 이상으로 가격이 일반 휘발유와 비교하여 조금 더 높습니다.

노킹 (Knocking)

노킹은 노크 소리와 유사하여 붙여진 이름으로 피스톤 압축에 의해 엔진의 실린더 내부 온도가 상승하면서 휘발유의 자연 발화점을 초과하여 점화 플러그의 스파크 발생 전에 자연 발화 및 폭발되는 현상입니다. 다른 경우는 시간 차이 거의 없이 점화 플러그가 없는 다른 위치에서 휘발유가 자연 발화되어 정상 폭발과 동시에 폭발하기도 합니다.

모두 소음과 진동을 발생시키고 엔진 출력과 연비를 저하시키며 가장 심각한 것은 엔진에 큰 손상을 주므로 반드시 방지해야 하는 엔진의 오작동입니다. 고옥탄가 휘발유를 사용하면 휘발유의 자연 발화점을 높여주므로 노킹 확률을 크게 낮출 수 있습니다.

노킹 센서 (Knocking Sensor)

노킹 센서는 시간에 따른 엔진의 이상 진동, 음파, 압력 변화 등을 실시간으로 측정하여 전기신호로 변환하는 장치로 노킹 발생 시, 엔진 제어 컴퓨터인 ECU가 점화시기, 연료 농도, 부스터 압력 등을 조정하여 노킹이 발생하지 않는 조건으로 만들어 줍니다. 정상 조건이 아니므로 연비와 출력이 기준 대비 떨어지게 됩니다.

세탄가 (세테인 넘버, Cetane Number)

세탄가는 디젤 연료인 경유의 세탄가는 휘발유의 옥탄가와는 반대로 높을수록 자연발화가 잘 됩니다. 점화플러그 없이 고압력에서 경유의 자연발화를 이용하는 디젤엔진의 노킹은 자연발화가 잘 안 되어 피스톤의 상사점 이후 지연 발화에 의해 발생하며 비정상 폭발이 피스톤 운동방향이므로 가솔린보다 상대적으로 덜 치명적입니다.

노후화 등으로 실린더 내의 압력이 떨어지거나 예열 부족, 세탄가가 낮은 경유를 사용하면 자연 발화가 잘 안 되어 노킹이 발생합니다. 이전에는 하이 세탄가의 고급 경유도 판매하였으나 지금은 경제성 때문에 한 종류만 판매합니다. 판매 경유의 세탄가 ~51 수준으로 필요시 세탄 향상제를 첨가하여 사용해야 합니다.

이전에 포스팅했던 다른 글도 참조하시면 좋을 것 같습니다.