전기차 시대가 도래하고 있지만 아직도 디젤과 가솔린을 사용하는 내연기관 자동차의 비중이 높습니다. 이 번 글에서는 디젤 자동차와 가솔린 자동차의 분명한 차이점, 혼유의 심각성과 예방 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다.
경유(Diesel)와 휘발유(Gasoline)의 차이점
경유와 휘발유, 등유 등은 모두 원유를 증류하고 정제하여 제조하기 때문에 각 온도에 따라 추출되는 원료가 달라집니다.
불꽃에 의해 불이 붙는 온도인 인화점은 휘발유가 경유보다 낮아 쉽게 불이 붙고 불꽃 없이 스스로 발화하는 온도인 자연발화점은 경유가 휘발유보다 낮아 압력을 크게 높이면 경유는 자연발화가 쉽게 일어납니다. 이것을 간단히 정리하면 아래와 같습니다.
휘발유는 섭씨 30도에서 120도 사이의 온도에서 추출되고 경유는 섭씨 230도에서 350도 사이에서 추출됩니다.
- 불꽃에 의해 불이 붙은 온도 - 인화점 : 휘발유 < 경우
- 불꽃 없이 스스로 발화하는 온도 - 자연발화점 : 휘발유 > 경유
디젤 엔진과 가솔린 엔진의 차이점
디젤 엔진과 가솔린 엔진은 모두 흡기, 압축, 폭발, 배기의 4 행정으로 구동되며 인젝터, 연소실, 피스톤, 실린더, 커넥팅로드, 크랭크 축 등의 구조도 거의 유사합니다.
하지만 앞에서 살펴본 경유와 휘발유의 특성에서 알 수 있듯이 디젤 엔진은 경유와 공기 혼합가스를 큰 압력으로 압축하여 자연적으로 발화하고 폭발하는 힘을 활용합니다.
따라서 불꽃을 일으키는 점화플러그가 엔진 실린더 헤드에 장착되지 않습니다.
이에 따라 연료와 공기의 혼합가스가 피스톤에 의해 압축되는 정도를 나타내는 압축비 즉 엔진 연소실 체적에 대한 엔진 실린더 전체 체적의 비가 다릅니다.
반면 가솔린 엔진은 휘발유와 공기의 혼합 가스를 상대적으로 낮은 압력으로 압축하고 점화플러그의 스파크로 폭발시켜서 발생하는 힘을 사용합니다.
일반 가솔린 엔진의 압축비는 9에서 11 정도 수준이지만 디젤 엔진은 경유를 자연발화 시켜야 하므로 압축비 16 전후로 매우 높은 값을 갖습니다.
하지만 엔진의 소음이 크게 증가하고 고속 회전하는 것은 어렵습니다.
압축비가 높으면 폭발 시의 팽창하는 힘도 커지는데 경유의 높은 열량과 결합되어 디젤 엔진의 파워가 상대적으로 높으며 저속에서도 높은 토그를 발휘하므로 SUV 차량은 물론 산업용 차량의 엔진에도 디젤 엔진이 사용됩니다.
가솔린 엔진은 디젤 엔진에 비해 폭발력에 의한 파워 즉 토크는 낮지만 엔진 소음이 적어서 승용차에 적용되며 엔진을 고속으로 회전시켜서 속도를 더욱 높여하는 스포츠카에도 가솔린 엔진이 사용됩니다.
경유와 휘발유를 혼유 하면?
만약 디젤 엔진에 휘발유를 넣고 가솔린 엔진에 경유를 주유하면 어떤 일이 일어날까요?
그럴 경우 자동차 엔진이 회생 불능 상태로 심각하게 고장 날 수 있습니다. 그것은 앞에서 설명한 연료와 엔진의 특성 차이 때문이며 절대 혼유 하지 않도록 항상 주의해야 하는 것입니다.
만일 가솔린 엔진에 경유를 혼유 하면 시동이 잘 걸리지 않고 걸렸다가도 검은 가스를 배출하며 바로 멈춥니다.
따라서 연료 공급 라인은 물론 촉매장치까지 손상되며 계속 구동을 시도하면 경유의 높은 열량으로 엔진 블록이 녹거나 화재가 발생할 수도 있습니다.
경유의 인화점이 높기 때문에 점화플러그 스파크 불꽃에 의해 잘 폭발하지 않고 엔진의 압축비가 낮아 산소 농도가 부족하여 불완전 연소가 발생하기 때문입니다.
디젤 엔진에 휘발유를 잘 못 혼유하면 휘발유는 경유보다 자연발화점이 높으므로 점화플러그 없이 폭발하기가 어렵습니다.
하지만 혼유를 인지하지 못하고 계속해서 시동을 걸면 연소되지 않은 연료가 피스톤에 쌓이면서 불이 날 수도 있으며 연료 공급 라인 전체와 엔진에 손상이 발생합니다.
혼유 사고 방지 방법
위에서 알아본 바와 같이 엔진과 연료 라인은 물론 촉매장치까지 손상시키는 혼유사고를 방지하기 위해서는 몇 가지 사항을 준수해야 합니다.
주유시에는 분명하게 유종을 말하고 잘 확인하는 것이 가장 기본이며주유구에 유종을 표시하는 스티커나 혼유 방지링을 부착하는 것도 좋은 예방 방법입니다.
주유 중에는 시동을 반드시 끕니다.
혼유 여부를 최종 확인한 후에 시동을 거는 습관을 갖는 것이 좋습니다.
주유 시의 공회전은 주변에 매연을 배출하므로 에티켓 측면에서도 시동을 끄는 것이 좋지만 더욱 중요한 점은 실수로 혼유를 하더라도 시동을 걸지 않으면 연료탱크에서만 문제가 되므로 피해를 최소화하고 정비도 용이하기 때문입니다.
