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직분사 엔진의 경우, EGR을 타고온 흘러들어온 연료 찌꺼기 등등에 의해 흡기밸브에 탄소가 쌓이는 문제가 많이 논의되고 있는 것은 많이 아시는 사실일겁니다. 연료에 들어있는 세정제가 그걸 씻어 내려야 하는데, 직분사 엔진은 인테이크 밸브와 그 주변에 연료를 쏘지 않으니까 전혀 청소가 되지 않는 것이죠.
저는 그저 간간히 얘기만 들었지 얼마나 심각한지는 모르고 있었는데요.
직분사 엔진 중 VW/아우디.. 그리고 포르쉐 엔진이 카본 때문에 문제가 많다는 말이 많이 나옵니다. 특히 RS4 엔진의 경우 그 정도가 심각해서 1-2만 마일 정도 운행하면 힘이 약 40 - 60 hp 정도 감소한다고 하더군요.
물론, VW/아우디 뿐만 아니라 직분사 엔진들이 전반적으로 카본 문제 때문에 난항을 겪고 있는 것은 반론의 여지가 없어 보입니다. 앞으로 어떻게 이 문제에 대해 어떤 해결이 제시 될지 궁금해집니다.
제차의 엔진은 직분사 + 포트 인젝션으로 구성이 되어 있어서 카본 빌드업 문제로 인해 문제가 생길 수 있는 여지는 좀 적다고 보이지만.. 그래도 아직은 알 수가 없네요. 렉서스 IS 라인업 중에 직분사 + 포트 인젝션이 아닌 순수 직분사 엔진은 IS 250인데.. IS 250에서도 카본 문제가 심심치 않게 나오고 있죠... 토요타가 카본 문제에 대한 해답으로 직분사 + 포트 인젝션이라는 설계를 한 것은 아닌 것 같지만 상당히 건설적인 바이프로덕트를 낸 것은 다행이라고 봅니다. (토요타의 직분사 + 포트 인젝션 엔진은.. 엔진 냉간시, 아이들링 시, 스로틀 반개도 상태 등 여러 상황에서 직분사가 아닌 포트 인젝션을 사용해서 연료를 분사합니다)
한가지 궁금한 것은.. 제 짧은 지식으로 보면 디젤 엔진 역시 스파크 플러그가 없을 뿐, 직분사 엔진이기는 마찬가지 일텐데, 카본 빌드업에 관해 별 말이 없이 잘 굴러가고 있는 것이죠. 디젤 엔진에는 EGR이 없는 것인지?
RS4 인테이크 매니폴드에서 바라본 인테이크 밸브 모습입니다.
또 다른 밸브..
RS4 엔진에서 뽑아낸 인테이크 플랩의 모습. 인테이크 플랩에 카본이 쌓여서 눌러 붙게 되는 경우가 많이 발생한다고 합니다. 그렇게 되면 듀얼 인테이크 플레늄의 개념이 완전히 없어져 버리게 되죠.
인테이크 플랩의 상세샷입니다.
손으로 하나 하나 청소한 결과입니다. RS4 엔진의 경우 420마력을 즐기기 위해서는 거의 만 마일마다 이렇게 해주지 않으면 안된다고 오너들이 푸념하는 상황입니다.
카본 빌드업 문제를 해결해 보고자 인테이크 매니폴드에 water spray를 장비한 후 1만 마일을 운행한 A4 2.0T의 인테이크 밸브 모습입니다. 즉.. Water spray는 별로 효과가 없는 모양입니다.
이 사진은 카이엔 터보의 인테이크 밸브..
BMW N54 트윈터보엔진. 뭐.. 제가 보기에는 괜찮은것 같은데 (앞 사진들이 너무해서 그런가?) 문제가 있는 모습이라나요.
이제 커먼레일 엔진도 카본이 쌓일 시기라는 거죠. EGR밸브가 없는 차종들도 흡기 인테이크 뜯어보면 장난 아니더군요.
아버지께서 카센터를 운영하시는데 출력부족으로 인한 커먼레일 차들을 보면 흡기 인테이크에 카본이 쌓여 있더라고요.
어휴. EGR이 있던 없던간에 카본쌓이는 건 가솔린 직분사나 디젤 직분사나 똑같네요.

직분사라고 다좋은게 아니였네요.
몇만마일만에 출력저하가 일어난다면..그냥 가솔린차량이랑 별반차이가 없게되는건가요;;
어떤기술로 해결이될지 저도 궁금해집니다.
CVVT 들어간 요즘 차들은 CVVT 자체적으로 EGR 효과를 내주기 때문에 EGR valve를 따로 가지고 있는 차가 많지는 않습니다.
(CVVT의 흡기, 배기 밸브 overlap을 통해 EGR과 동일한 효과를 주지요)
그리고 디젤도 물론 EGR을 가진 차들이 많이 있으며 NOx 규제에 대한 솔루션 중 단가대비효과 최고의 방법이 EGR입니다...
GDI의 문제점은 기존 포트 분사 가솔린 기관보다 Particulate Material (PM : 미세먼지) 가 많이 나온다는 겁니다.
그래서 EURO 5+ 부터는 가솔린도 디젤처럼 PM 배출량을 규제하고 있지요

직분사 디젤차량의 메인터넌스에는 인테이크 정소가 4~6만에 한번씩으로 잡혀있습니다.
안해도 되는게 아니라 "의무"사항으로 알고 있습니다만, 대개 무지한 카센터 주인분들 그거 할 핑요없다고 하고 보내는 경우가 많지요.
디젤들은 안뜯어보고 사람들이 잘 몰라서 그렇지 숟가락으로 긁어내야 할 정도입니다.
내일 일요일에 심심한데 rs4와 같은 엔진이 올라간 차에 인테이크나 뜯어야겠군요.......
이게 보증으로 처리가 될까요? 아직 보증기간 내인데....

지인의 YF 2.4GDI 차량이 주행중 엔진블로우가 발생하였는데...
피스톤에 구멍이 3개나 생겼다고 하던데...
전국에서 첫번째 엔진사망으로 하이테크에서 나왔다고는 하는데 정확하게 알려주지 않았다고 하는데..
이런 부분이 어느정도 축적이 되어서 그런걸까요??

IS 는 포트 인젝션이 아니였군요. -_-: 우울하네요. 아직까지 제 차는 실내 잡소리 빼곤 특별한 문제는 없어 보이는데(거의 4만 주행) 동호회에 보면 가끔 VSC 체크등, 떨림 등 부조 현상에 대해 리포트하시는 분들이 계시더군요. 일반적인 운행 환경이라도 아마 올겨울부터 10만 넘기는 차들이 좀 많이 나올 것으로 보이는데 내년부턴 리포트가 좀 많아질 수도 있겠습니다. 제가 미케닉은 아니지만 카본 누적이 일반유를 쓰면 조금 더 심해진다고 들었는데요. 우연인지 모르겠지만 대부분 일반유를 사용하셨고 고rpm 은 거의 쓰지 않은 분들이 더 많이 겪는 듯 싶더군요. 고rpm 으로 쏘는 것과 카본 누적과 상관이 있을까요 ? -_- RS4 사례를 보면 그닥 연관성이 높지 않을 거 같기도 하고 ;;
이슈가 된지 좀 되었는데.. 1만킬로마다 저 청소를 해애한다면 엔진 아무리 좋은 차라도 저라면 차 안살것 같습니다.
엔진같은것은 10만킬로는 별 문제 없이 소모폼 교환만으로 달려줘야 되는데.. ^^
1만에 한번씩이라면 나중에 속말로 나사 야마 나가겠네요. ^^

현석님 좋은 글 언제나 잘 보고있습니다.^^
다행히 저도 직분+포트분사라 위안이 되긴 합니다만.. IS-F가 언제나 부럽군요.^^;

96년도에 미츠비시가 처음 gdi를 개발하고 더 확대시키지 못한 것이 이 카본 문제였습니다. 최근엔 유세현님 말대로 듀얼cvvt가 장착되면서 내부 egr을 활용하게 되어 가솔린 엔진의 경우 외부 egr밸브를 안다는 것이 트랜드였으나 최근의 gdi화 및 다운사이징 터보때문에 향후에 나오는 엔진엔 듀얼 cvvt외에도 외부 egr을 장착하는 메이커가 많아질 추세입니다. 현재의 gdi엔진은 과도기로 봐야한다면 메인터넌스에 꽤나 손이 가겠네요...
토요타/렉서스의 트윈인젝터방식(gdi + mpi)는 내용적으로 현재의 하드웨어로서 할 수 있는 가장 합리적인 대안일 수도 있습니다. 단, 비용이 아주 비싸다는 단점이 있지만 차를 사는 유저입장에서는 비슷한 비용을 지불하면서 사게 되므로 합리적이란 소리죠. gdi와 mpi의 장점을 두루 사용하므로 카본누적 문제라던가 아이들링시 딸딸거리는 소음문제, 무엇보다 gdi에서 문제가 되는 냉간 시동성및 유해물질 배출을 줄일수 있죠...
개인적으론 아직까진 mpi엔진을 선택하거나 렉서스의 방식이 탑재된 차가 좋네요... (그래봐야 토요타 상위기종과 렉서스 뿐이지만..)

디젤엔진(커먼레일)도 당연히 주기적으로 해줘야합니다... 인테이크 청소...
동호회에서는 아예 협력업체에서 나서서 해주더군요...
저도 조만간 할 거에요... 6만을 기점으로...
사진 보니 내일이라도 당장 가고 싶어지네요... ㅡ.ㅡ;;
GDI 엔진이 실린더 내부적으로는 효율적일지 몰라도 실린더 외부적으로는 이런 문제를 가지고 있군요... 저도 처음 알았네요....
그 나마 MPI 엔진들은 불스원샷 같은 녀석으로 세척한다는 기분과 약간의 효과를 보기도 하는데.. GDI는 인테이크 열고 스로틀 바디 세정제를 지속적으로 뿌려줘야 눈꼽만큼 씻겨 나가겠군요..

이것에 대하여 Fix로 포르쉐에서는 Keropur라는 연료 첨가제를 사용하고 있습니다. 국내에서도 한국 바스프를 통해 수입이 되고 있더군요. 정유사쪽으로 들어가서 결국 고급휘발유에 첨가 되는것 같습니다. 이거 농도를 진하게 첨가하면 더 많이 깨끗해 지더군요. 가끔 가다가 한번씩 들어부어주면 될 듯 합니다. 걱정 끝~~~

제가 위에 링크에서 봤을땐 뿌려지는 연료가 인테이크 밸브 위쪽에도 많이 묻은후 다시 올라가는걸 보실 수 있겠죠. 이게 실제 모션이라면 밸브 상단에 뭍은 물질(연료)이 밸브 하단에서 발생된 열에 의해서 또 연소 되었을 가능성이 놓습니다. 이러면서 인테이크 쪽 밸브에 카본 빌드업이 생길 가능성은 충분합니다.
이런 방식으로 농도를 높인 Keropur 세정제를 사용하여 밸브의 상태를 거의 신상 수준까지 끌어올릴수 있다는걸 알게 되었습니다. 물론 문제가 발생되었다는 가정하에죠. 이런 문제가 전혀 없는 엔진도 보고 되어지고 있습니다.
오호라 저렇게 클리너가 빨려 올라간다는 사실을 생각도 못했네요.. 저만큼만 올라가준다고 하면, 밸브 부근까지는
대충 커버가 될것 같은데 egr 나오는 구멍과 클리너가 빨려 올라가는 상한선 사이의 카본에는 별수 없겠네요....
하긴 밸브 부근이 가장 많이 뭍는 지점이니 큰 관계는 없을것 같지만요...
신차때부터 저런걸 넣어서 관리한다면 모를까 이미 카본이 낀 차에는 큰 효과를 보긴 힘들겠군요;;
뜯어서 닦는 수밖에.....
그리고 종수님, 폴쉐에서 파는 저 제품이 아니더라도 리퀴xx같은데서 클리너 첨가제가 나오니 큰 걱정은 안될것
같습니다. 여기서 드는 의문이, 저런 클리너는 보통 넣은뒤에 기름을 다 쓰고 새로넣기 전까지는 밟지 말라는
내용의 문구가 항상 붙어있던데(폴쉐의 저 제품까지 그런줄은 모르겠지만) 그 부분도 어떤 다른 차이점이 있을지
궁금하네요...
흠... 그래서 그런가 제차(현대2.4GDI)의 엔드 머플러 팁이 항상 시커먼 매연으로 얼룩져 있네요.
사업소에서는 별다른 대응이 없던데... 현대가 저런 문제를 어떻게 해결해 나갈지 궁금합니다. GDI엔진 사용자로써...ㅎ