Q & A
안녕하세요. 테드 회원 가입되서 기쁜마음으로 첫 글 올립니다.
디젤에서 8기통 휘발유로 넘어오니 고급유가 걸리네요..
이곳저곳 기웃거려가며 수집한 정보를 종합해 질문 드립니다.
1.일반유 주유시 성능만 저하된다VS 엔진 망가진다.
2.자연흡기는 고급유 안 넣어도 상관없다.
3.고회전 주행 등 쏘고싶을때만 넣어주면 된다.
입니다.
선배님들 조언 부탁드립니다.
돌려 말해 죄송하지만 이렇다라고 하기 어려운부분을 설명드린 거니 이해하십시오 이상있다 하면 분명 난 이상 없었다라는 반문이 나올것 같습니만 테드에서는 고급유를 모두 추천하실겁니다
고급유 필요성은 다른 횐님 토스하겠습니다 ^^
유럽차라면 고성능차 아니라도 웬만한차는 다 ron95이상이고 메이커고시 출력은 98넣고 재더군요.
지속적으로 노킹을 유발시킨다면 차가 잘 안나가는게 아니라 데미지를 먹죠. 테크니컬한 답글은 고수분들께..
대부분 고급옥탄가보단 낮고 일반 옥탄가 보단 높습니다.
그래서 저는 일반과 고급섞어 넣습니다..
설명서에서 하라는대로 하시면 됩니다.
고급유 전용인데 일반유 넣었다가 엔진 망가지면 기 백만원 깨지지만 고급유는 기껏 해봤자 일 년에 4~50만원 더 들거에요.
저희 대표이사님 차량이 25주년 기념모델 760li인데요, 기사님께 한달 기름값, 연비등 이것저것 물어보다가
당연히 고급유 넣을줄 알았는데 일반유 넣으신다고 하더군요.
지금 10만키로쯤 됐는데 이상없이 잘 굴러 간답니다...
하지만 3천rpm을 넘기지 않으실 수가 없으실거 잘 알기에 고급유만 주유하시길 바랍니다.
- 첨가제는 정유사마다 달라서 등급에 상관없이 똑같이 넣는 회사도 있고 다르게 넣는 회사도 있습니다.
- 자동차용 가솔린에서 방향족 화합물 (특히 벤젠)은 최대함량을 규제하고 있으며 점점 낮춰가는 추세입니다(유럽은 1% 이하였던가). 아로마틱 넣는건 한 세대 전 얘기고 요즘은 건강때문에 세계적으로 에탄올을 넣어서 열량은 예전보다 줄어듭니다. 그리고 재밌는건 휘발유의 열량은 47.0MJ/kg이고 벤젠은 41.8MJ/kg입니다. 아로마틱을 넣으면 옥탄이 올라가지 에너지는 올라갈 수가 없죠. 에탄올은 29.7밖에 되지 않습니다.
- 고급유랑 일반유랑 열량은 똑같거나 비슷해서 무시할 수준입니다.
"연소할 때, 고급유나 덜 비싼 (덜 삐까번쩍한) 일반유나 그 사에이 있는 모든 휘발유 등급이 같은 열에너지를(열) 제공하는데 그것이 탈것을 움직이는 기계적인 힘을 만드는 데 이용됩니다."
출처 MIT School of Engineering
http://engineering.mit.edu/ask/what%E2%80%99s-difference-between-premium-grade-and-regular-gasoline
- 따라서 출력이나 연비도 열량때문에 증가하는 것이 아닙니다.
여기까지는 그럴 수 있는데 그다음은 좀 무동력 터보같네요.
- 연료내 마찰저감제는 또 뭔가요 설마 2행정 오일?
- 가속성능 향상제는 또또 뭔가요 설마 니트로메탄?
= (전준민 님의 rpm 낮게 쓰면 일반유 넣어도 된다는 구절은 너무 포괄적이라 전적으로 동의하긴 어렵지만) 따지고 보면 옥탄가만 다른게 맞는거 같습니다만..
댓글 각각 달면 어디다 단건지 잃어버려서 (제가 ...) 여기다 한번에 적습니다.
재형님 : 마찰저감제(...)는 물론 알고 있습니다. (단어가 좀 약장수스럽지만) 윤활성분은 당연히 들어 있습니다만 박성진님께서 "고급유 구성성분이 다르다"고 하셨는데 양을 늘린것인지 다른 성분을 추가한것인지 명확하지 않고("추가 투여"), 이미 일반유에 첨가된 양으로도 연료계통 (연소실은 ... 다른 요소가 너무 많아서) 윤활이 충분한 것으로 알고있습니다. 저는 조연제는 성능향상을 위한것이 아니라 보완하려고 넣는거라고 알고있는데 잘못된 정보라면 가르침 부탁드립니다.
핑곗거리로,, 미국에서 정부에서 청정작용을 하는 첨가제를 의무화했는데 그 양이 너무 적어서 일부 정유사/주유사(?)에서 자체 기준을 상향해서 Tier 1 이라고 있는데요, 여기서도 고급유에 추가로 청정제가 들어가긴 하는데 이미 일반유도 충분한 양이라 굳이 안 넣어도 되는거라 질문하신 분의 목적에 맞게 차이가 없다 똑같다 라고 적었 ....
영양가있는 댓글 잘 보고 있습니다.
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전준민 님께서 고급유를 사용하는 이유는 "첨가제가 더 들어갔다고 하지만 ... 안티노킹의 이유로 고급유권장사용차량이 있"다고 하셨고 물론 고급유 성분은 다르죠, 성질이 다른데 어떻게 성분이 똑같나요. 환경기준이 강화되면서 뛰어난 안티노킹 성능에도 불구하고 유연휘발유가 금지되었고 무연으로 오면서 납을 대체한 게 첨가제에도 있으니까 물론 다르겠죠. 근데 그게 자동차용으로 사용할 때 유의미한 차이인가 그리고 일반유 대비, 고급유를 요구하는 이유에 부합하게 성능을 개선시켜 주는 것인가를 봐야합니다. 저도 관심있는 분야라서 댓글을 읽기 시작했습니다.
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분산청정제는 일반유대비 30~50%더들어간다는말이구요 밑에 재형님께서 설명하신대로 마찰저감제와 가속성능향상제가 들어갑니다.
발열량의 증가로 엔진출력및 연비의 약 2%상승
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벤젠은0.7%이하로 규제되고있어 톨루엔과자일렌같은 방향족비율이높구요.
고급유의 l당 총발열량도 일반유7790kcal 고급7950kcal정도 차이납니다
(미국에서 시판되는) 가솔린의 순수발열량(Net Calorific Value, LHV)은 43.448MJ/kg이고 휘발유에 첨가되는 아로마틱은 아래와 같습니다. (처음 단 답댓글의 수치는 자세히 찾기 귀찮아서 총칼로리 양 (Gross Calorific Value, HHV)을 써서 이것과 수치가 약간 다릅니다.)
방향족 화합물의 사용으로 발열량이 증가하나요?
한국 자료도 찾았습니다. (아래 링크)
일반유 순발열량 42.685MJ/kg, 고급유 순발열량 42.291MJ/kg.
휘발유는 혼합물이니 나라마다 회사마다 조금씩 다를수 있지만 아로마틱은 출신 국가에 상관이 없겠죠.
방향족 화합물을 사용하면 발열량이 어떻게 "2%"가 증가할까요?
그래서 우선 말씀하신 "일반유 7790kcal 고급유 7950kcal/L" 검색을 해보니 이 파일을 구글에서 쉽게 찾을 수 있었습니다. 파일크기가 3.4MB라서 (2.00MB제한) pdf 파일이 열리는 링크를 bit.ly로 줄여 걸겠습니다. (새 창이 열립니다)
PDF 5쪽에 보시면 아래와 같은 자료를 볼 수 있습니다.
MJ, kcal 환산은 맞는데 뭔가 좀 이상합니다. 발열량 단위가 미완성이에요. 그래서 PDF 60쪽에 시작하는 "5. 석유제품 발열량 및 탄소배출계수 측정 결과 - 가. 자동차용 휘발유"에 데이터를 직접 보러 들어가 보았습니다.
총발열량도 일반유가 높습니다만 분량조절+단위 통일을 위해 순발열량 도표가 아래에 있습니다.(댓글하단 총.png 53.5KB 에 총발열량 도표 있음)
일단 MJ/kg 데이터가 정확해 보입니다. kg -> L 변환을 밀도로 하는데 여기서 얻을 수 있는건 "고급유가 일반유보다 밀도가 높다" 입니다. PDF 245쪽 보시면 나와있네요. 일반유 708.7kg/m^3, 고급유 731.5.
엔진출력은 실린더 압력이 만들어냅니다. 실린더 압력은 연료 "분자"가 분해되면서 나오는 에너지에서 나옵니다. 열이 에너지는 부피와는 전혀 상관이 없고 "분자" 개수와 정비례하겠죠. 그래서 자동차 엔진은 연료 부피는 신경쓰지 않고 연료 분자의 개수에 따라 엔진을 모니터링합니다. 아, 혼합물이므로 분자라고는 할 수 없어서 질량으로 재겠군요. 네 맞습니다. 공연비(AFR)는 [공기 질량] / [연료 질량] 입니다. 같은 질량을 연소할 때 일반유가 더 열량이 높지만 고급유가 출력이 높은 경우가 많은 이유는 보다 효율적으로 점화타이밍 조절이 가능하고, "안티노킹의 이유로 고급유권장사용차량" 인 이유가 되는 것입니다. (자세한건 아래쪽 단독 댓글에)
일반유를 넣으면 14.7kg의 공기로일반유 1.411L(밀도는 위 평균 사용)을 연소합니다. 그럼 같은 양의 공기를 흡입했는데(엔진이 같으니까) 고급유를 주유한다면 얼마를 연소할까요? 1.411L? 아닙니다. 1kg(1.367L)을 연소합니다.
공연비 14.7:1 에서
공기 14.7kg이 휘발유에서 에너지를 뽑는데 일반유는 1.411L, 고급유는 1.367L를 처리할 수 있단 겁니다.
공기 14.7kg일 때 휘발유가 1.411L가 똑같이 들어가면 고급유의 경우 공연비가 변하기 때문에 조건이 달라지고 비교할 수 없게 됩니다. 일반유도 그 공연비로 맞춰 넣으면 열량은 더 높아지는데요.
왜 공기 양이 독립변수냐구요? 엔진은 공기 양에 맞춰 연료를 조절하니까요.
고급유가 들어간 부피도 적고(L) 총 열량도 적습니다.
연비는 km/L 로 재지 않냐구요? 그렇죠 하지만 그 km를 주행할 수 있게 하는 에너지는 휘발유의 질량에 비례하지 부피와는 상관이 없습니다. 공기 14.7kg을 주면 휘발유가 온도의 변화로 부피가 변하더라도 넘어도 휘발유 1kg은 소모하고 그만큼의 열량을 얻는겁니다.
이건 몇% 추가 투여하는지 모르시나요?
98 이상의 옥탄가
저도 한글이 좀 가물가물한지라 뜻만 통하면 된다고 생각하여 말꼬리는 안 잡으려고 했습니다만 자동차 공부하면서 투여한단 얘기는 처음 들어봐서 찾아보니 "투여"는 약 따위를 남에게 주는겁니다. 긍정적인 느낌을 주는 단어를 억지로 용례에 어긋나게 사용한다고 약장수는 아니지만 약장수는 모두 그런 화법을 구사합니다. 뭔가 맞는것 같지만 부정확한 정보와 단어때문에 그런 인상이 들었습니다.
옥탄가는 휘발유의 성질이지 구성성분이 아닌데요? 단순옥탄가 차이가 아니고 구성성분이 다르다고 하시면서 옥탄가 98이라는 뜬금없는 숫자는 뭔가 믿음이 가기 힘들게 합니다. (PDF 236쪽을 보면 고급은 94 RON 이상이라고 되어있습니다만)
연료첨가제를 살 바에야 고급유를 넣으라는 결론은 동의합니다만 모로 가도 서울만 가면 되는건 아니죠?
고급유의 l당 총발열량도 일반유7790kcal 고급7950kcal정도 차이납니다 - 일(Work) = 연료의 열량(Q) x 효율 입니다.
엔진의 출력은 단위시간당 하는 일의 단위입니다.
- 출력(Power) = 일(Work) / 시간
업무중이고 모바일이라 글적기가 힘드네요. . . .옥탄가 이외에 엄청난 차이가있다는게 아니라 그냥 이렇다정도로 봐주시구요 흔히들 엔진때빼신다고 불스원샷 넣을돈으로 고급유한번씩 넣는 개념정도로요~~김성모님 지식에 늘감탄하고 좋은정보 접하고있는 눈팅족이니 약장수로 오해는말아주세요^^;;;
1. 고급유 필수차량의 경우 일반유 주유시 성능은 반드시 저하됩니다. 저하가 미미한 범위에서 운전할 수는 있는데 제가 그렇게 운전하자 단 한사람도 빼놓지 않고 "왜 안가?" "그럴거면 왜 차를 타" 라고 말하더군요. 배기량이 넉넉한 차에서 (대충 톤당 2000cc 이상이라고 하겠습니다) 접시에 올려놓은 달걀이 굴러떨어지지 않을 정도로 가속하면 별 차이 없습니다. 살살 다니는 것이란 악셀을 하도 안 밟아서 차가 rpm이 높아지기 전에 알아서 설설 변속하는거지, 저속에서 고단 기어를 넣어서 rpm 낮게 쓰는것이 아닙니다.
물론 그거보다 더 밟아도 ECU가 점화타이밍을 늦춰서 실린더 연소압력을 낮추고 파워를 낮춥니다. 그러면 일반유를 넣어도 문제가 되지 않을까요? 그렇다고 장담할 수는 없습니다. 노킹은 캠샤프트, 점화타이밍, 압축비, 흡기압력, 엔진부하에 따라 유기적으로 변하는것으로 일반인의 주행패턴에서는 저rpm 고부하 상황이 가장 노킹에 취약합니다. 물론 고rpm 고부하 상황에서 생기는 노킹이 엔진에 치명적인 손상을 주는 일이 훨씬 많습니다만 그것도 순정상태에서는 딱히 ...
일부에서는 그냥 "살살 다니면 괜찮다"고 하는 것이 rpm 낮게 쓰면 괜찮다 라는 소문과 함께 돌고 있는데 살살 다니는 것은 위에 설명했고, 일반유 넣어도 "문제가 100% 없다"고 할수 없습니다. 왜냐하면 연료종류를 감지해서 맵을 조절하는것이 아니라 일단 옥탄가때문에 노킹이라는 문제가 생긴걸 엔진에서 감지하고 그 대책으로 임시로 타이밍을 늦추는거니까요. 자세한건 하단 절취선 아래.
*웃긴건 (최소한)미국에서는 신차 출고할 때 고급유 권장/필수인 각종 프리미엄 브랜드의 대다수 차량에 일반유 가득 채워줍니다 ... 신차 뽑을때 옥탄부스터 한박스 들고 갈 .................... 문제가 없나..
** 제 차는 설명서에 보니까 고급유를 권장하지만 일반유를 넣어도 된다. 하지만 약한 노킹음이 발생할 수 있고 성능이 저하된다. 라고만 쓰여 있어 일반유를 넣어 봤는데 노킹음은 들리지 않았지만 항속기어 (최고단) 2000rpm아래로 80+% 부하 -0.05bar 주행시 점화타이밍이 정상치보다 6-10도가량 당겨져서 아 이건 안되겠다 하고 고급유만 넣습니다. 네 애초에 압축비 11 포트분사엔진에 일반유를 넣은 제가 잘못했네요 ....ㅜㅜ
2. 그럴리가요. 노킹 하나 잡자고 자동차 흡기방식을 바꾸는 일이 없듯이 노킹은 다른것에 더 현저히 영향을 받습니다.
3. 이건 저도 생각해 본 적이 없어서 방금 해본 상상일 뿐입니다만, 1의 단점을 감수한다는 전제하에 일반유만 넣는거보단 낫지만 그러면 고급->일반 전환할 때마다 ECU가 노킹 나나 안나나 일단 점화해 보고 노킹이 감지되면 타이밍을 당기는 마루타 작업을 반복해야하지 않을까요?
---------------------------------------절취선 ----------------------------------------------
고급유와 일반유의 특징은 단지 혼합기의 연소라는 조건에서 고급유의 활성화 에너지가 높다는 겁니다. 활성화 에너지(activation energy)가 높은거지 열량(연소열, heat of combustion)이 높은게 아닙니다. 고급유를 넣었을 때 더 나오는 출력은 고급유가 더 천천히 타므로 보다 효율적인 연소가 가능하고, 활성화에너지가 높아서 노킹없이 점화타이밍을 더 진각시켜 매 행정시 피스톤이 크랭크에 가장 많은 힘을 전달해야 할 시점에 실린더압력을 일반유보다 높게 만들어서 더 강하게 밀어내는 데서 나옵니다.
차에 따라 고급유를 넣으면 출력이 더 나오는 이유는 그정도 점화진각을 시킬 프로그램이 순정ECU에 들어가 있어서 위와 같은 이유로 출력이 조금 더 나오는거고(미국에 파는 현대가 대표적), 그게 없으면 고급유가 출력을 떨어뜨리는 경우도 있습니다. 여러 차량에 고급유, 일반유를 연속 3회 가득씩 번갈아가면서 넣고 다이노 측정한 실험에서는 고급유가 절대 "항상 출력이 더 나온다" 라고 결론지을 수 없는 결과를 반복적으로 보여줍니다. (구글에 검색하면 많이많이 나옵니다)
--------------------------------------------------예시--------------------------------------------
해당 조건에서 동작하는 엔진에서,
가정1. 피스톤이 상사점을 지나 크랭크가 15도 회전한 후에 최고 압력을 달성해야 좋습니다. 왜냐면 상사점에서 빵 터뜨리면 피스톤이 아래로 밀려 깨지거나 컨로드가 휘지 크랭크를 돌릴수가 없겠죠 (생각해보세요 직선운동->회전운동 90도에서 하면 안됨) 너무 늦어도 안좋습니다. 왜냐면 에너지가 피스톤을 밀어내기 전에 배기밸브가 열려서 힘이 빠져나가거든요.
가정2. 고급유는 크랭크가 점화부터 실린더 압력 최대시점까지 크랭크 30도가 회전하고 일반유는 25도가 회전한다고 칩니다.
고급유를 주유하게 되어 있는 차는 해당 조건에서 상사점 15도 이전에 점화를 시작하겠죠. 그럼 설계대로 30도 회전하는 동안 연소하면서 10도이후에 최대압력에 도달하고 정상적인 작동이 됩니다.
근데 여기에 일반유를 넣으면 점화후 보다 급격하게 실린더 압력이 상승하고 (위험1) 설계보다 너무 일찍 최대압력에 도달해버립니다(위험2).
위험 1. 고급유보다 활성화에너지가 낮은 일반유는 화염전파 속도가 빠르고, 압축행정 막바지에 점화하는 가솔린 엔진에서는 이게 예상보다 빨라지면 단순 연료차이에 의한 실린더 압력 변화량이 커질 뿐만 아니라 압축 행정에 일어나는 일이라 실린더 압력 최대치(피크 값)를 올리는 수도 있습니다. 곧 노킹.
위험 2. 피스톤으로부터 크랭크까지 동력전달계가 각도가 충분하지 않은데 압력으로 밀면 뭐가 휘거나 눌리거나 갈리거나 합니다.
일반유를 넣어도 "되는" 차는 여기서 1번으로 인해 실린더 내에서 스파크 지점이 아니라 다른곳에서 압력으로 인한 자기착화가 일어납니다. (실린더에서 점화플러그를 중심으로 화염이 퍼져나가야 되는데 화염이 일단 시작되면서 압력이 급상승하자 다른 곳에서 또 발화가 일어나는 것. detonation) 이 노킹으로 인해 생기는 엔진의 이상 진동을 압전기방식(piezoelectric)으로 감지하여 엔진에 데미지를 주는 것을 "예방하는" 것이 아니라 데미지를 "그만 주기" 위해서 타이밍을 당긴다는 거죠.
겉핥기를 하자면 이정도 되겠습니다. 혹시 위에 저것들이 이해가 되셨다면 (제 필력이...) 실린더 압력 그래프를 보시면 도움이 될겁니다. 엔진 노킹은 다차원적으로 생각하셔야 됩니다 ..
[그림1] 정상적인 연소시 실린더 압력 vs 크랭크 회전 그래프. BDC가 하사점이고 TDC가 상사점입니다.
[그림2]
[Fig.15] 아래쪽 낮은 곡선은 연소 없이 원래 실린더 압력이 올라가는 수치이고 빨간색은 측정한 라인이며, 곧 노란색 (상사점 이후) 적분한거 빼기 파란색 적분하면 연소 에너지가 나옵니다. 오른쪽은 실화라서 연소가 없습니다.
[Fig.18] 노킹센서 값 그래프입니다. 위쪽이 노킹 아래쪽이 정상. 제가 하는 얘기에 별로 중요한건 아닌데 그냥 같이 있네요.
[그림3]위쪽부터 아래쪽 네모 순서대로 점화타이밍 진각 과다로 인한 노킹, 적절한 점화타이밍, 너무 늦은 점화타이밍, 실화 입니다. 단순 rpm의 문제가 아니라 실린더가 얼마나 꽉 차 있느냐, 얼마나 빠르게 움직이고 있어서 얼마나 부정확하게 컨트롤되느냐, 뭐 복잡 복잡 합니다. 저도 슬슬 머리가 아프네요.
[그림4] 이건 좀 "새겨 보셔야" 되는데, 첫번째가 고급유고 두번째가 일반유라고 보셔도 되겠습니다. 세번째는 ... 제 의견으로는 양산차에 일반유좀 넣었다고 저렇게까지 되진 않을거라 생각합니다만 그럴 수도 있겠죠....
대충 무연소 그래프를 추가하고(Fig.15의 아래쪽 파란색 선) 첫번째 두번째 그래프를 눈대중으로 적분, 비교해보면 첫번째가 더 에너지가 많다는 게 보입니다.
PS : 노킹의 종류도 여러가지인데 고급유 차에 일반유 넣으면 detonation 노킹이 일어나는건 확실한데 흡기매니폴드 압력을 최대치까지 가져가지 않는한 preignition까지 일어나는 경우는 드문 것 같습니다.
피치못할 사정으로 고급유 차량에 일반유를 넣어야하는 상황이 아니시면, 고급유를 사용하시는게 좋지않을까요? 저는 기계는 그냥 아주 사소한거 하나까지도 매뉴얼대로 따르는편이라, 일반유 차에는 일반유만 고급유 차에는 고급유만 주유합니다.
무슨 차인지도 모르는 상황에서 매뉴얼을 보시라고밖에 말씀을 못 드리겠네요 ㅎㅎ;;
달리기차량 or 일반차량 정도로 구분을 두고서 기준하는건 어떨지 싶습니다..^^;;
무수한 의견은 조건을 제대로 명시하지 않았거나 똑바로 알지 못해서 나오는겁니다. 수능시험에서 "내 생각에는 정답이 2번이 아니라 3번인데?" 한다고 인정해주지 않죠? 인간이 계산을 통해서 만들어낸 기계이기 때문에 누군가는 정답을 알고 있습니다. 무수한 의견 중 하나 빼고 다 틀린겁니다.
열심히 적었는데 그걸 달리기 vs 일반차로 양분한다니 ................................................... 참 .......................................
초집중해서 봐야 하는 긴 댓글 덕분에 많은 공부가 되었습니다. ^^;
제 차는 평범한 승용차이지만 (3MZ-FE 엔진), 매뉴얼에 고급유 권장이라고 나오고,
실제로 보통 넣으면 토크가 떨어지는게 느껴져서 12년째 고급만 넣습니다.
아무래도 엔진 설계에서 의도했던 최적 옥탄가에 맞춰주는게 옳은것 같아서죠.
e92m3는 na지만 노킹 작살나구요. .
터보면서 아닌 차들도 있고. .
고급 고성능 차들일수록 예민헌듯하네요.
매뉴얼 보고 그때그때 판단해야죠