엔진에 일어나는 노킹이란? 그 원인과 증상, 대책에 대해서 알아봅시다!

  

자동차의 엔진을 오랫동안 건강하게 유지하기 위해서 노킹 등의 이상 증상에 대해서 빠르게 눈치채고 대응할 수 있도록 해야 합니다.

노킹 현상이란 무엇인지, 실제로 어떠한 증상이 발생되는 것 일까요?

 

엔진과 관련되어 있기 때문에 무척 신경이 쓰이는 증상이라 생각됩니다.

이번 포스팅에서 알아보도록 하겠습니다.

 

 

자동차 엔진에서 발생되는 노킹이란?

 

 

노킹이란?

 

노킹은 연료가 이상 연소를 일으켜 엔진의 부 자연스러운 진동이나 이상음이 나오는 상태를 말합니다.

일반적인 엔진에서 가솔린과 공기가 혼합된 연료를 실런더 내에 보내게 되고 피스톤에 의해 압축한 뒤 점화 플러그에 의해 점화, 폭발시켜 피스톤을 반대로 밀어내어 차량의 동력을 발생시킵니다.

 

그리고 엔진은, 피스톤을 상하로 움직이는 폭발에 의해 동력을 얻기 때문에, 부드럽게 피스톤을 상하로 운동시킬 수 있는 타이밍이 중요하게 되는데요.  이러한 타이밍을 점화 타이밍이라고 합니다.

 

실린더 내에 들어온 휘발유와 공기의 혼합기는 단단히 피스톤으로 압축된 후 점화 플러그의 불꽃을 통해 점화 및 폭발되어야 올바르게 피스톤이 동작하게 됩니다.

그러나 간혹, 고온상태의 압축만으로도 인화해버리기 쉬운 혼합기가 실린더내에 유입되면 점화플러그에서 점화되기 전에 폭발하게 되고, 피스톤과 이어져 있는 크랭크 아래의 회전을 역 회전시킬 수 있는 힘이 발생되어 엔진에 큰 부담을 주게 됩니다.

 

이 상태를 노킹이라고 하며, 피스톤의 방향이 약간 기울지게되면서 같은 증상이 연속적으로 발생할 수도 있으며, 피스톤의 머리 부분을 녹일만큼의 데미지로 이어질 수 있습니다.

이러한 현상을 핑킹(핑잉)이라고도 합니다.

 

 

 

데토네이션이나 조기 점화(pre ignition) 등의 증상과 원인에 대해

 

 

데토네이션에 따른 노킹 현상이란? 그 원인은?

 

 

점화 플러그의 점화 후 다른 불씨에 의해 점화되는 현상을 데토네이션이라고 합니다.

피스톤이 아래로 움직이고 있을 때 여분 연료에 점화되어 폭발 현상이 발생될 수 있으며, 데토네이션은 압축비가 높은 옥탄가를 사용하는 고성능 엔진에서 발생되기 쉽습니다.

 

 

조기 점화(pre ignition)에 의한 노킹 현상이란? 그 원인은?

 

 

압축 열을 견디지 못해 점화 플러그에서 점화시기 보다 빠르게 폭발해 버리는 현상인 조기 점화 현상은, 점화 타이밍이 빠르기 때문에 피스톤의 상하 운동이 비 정상적인 동작을 하는 상태에서 점화하게 되어, 3번째 그림에서 처럼 불씨가 2개가 되어 폭발 속도도 2배가 되어 버립니다.

 

일반적인 수동 차량에서 기어를 2단에서 4단으로 넣으면 발생될 확률이 높습니다.

 

 

데토네이션과 조기 점화의 일반적인 증상

 

데토네이션과 조기 점화의 경우 점화 플러그 이외의 불씨가 발생하여 폭발하게 되고, 그 때 음파가 발생되어 실린더 내벽이나 피스톤에 충돌하게 됩니다.

이러한 충돌에 의해 금속을 망치로 두드리는 것 같은 소리가 발생되기 때문에, 실제로 이 두 증상을 알아채기 위해서는 소움에 귀를 귀울여볼 필요가 있는 것 입니다.

 

피스톤의 움직임을 확인할 수 있는 영상

 

 

 

 

 

노킹이 발생되지 않게 하기 위해서는?

 

 

노킹의 대책은 옥탄가가 중요

 

 

데토네이션 등의 노킹을 방지하는 것을 안티 노크라고 합니다.

이 안티 노크라는 대책에서 중요한 것이 바로 가솔린의 종류는 나누는 "옥탄가" 입니다.

 

가솔린은 탄소 "C"와 수소인 "H"의 화합물 입니다.

 

가솔린은 구성하는 대부분은 이소옥탄으로 화학식은 C8H18 이 됩니다.

그 다음으로 많은 것이 노말 헵탄으로 화학식은 C7H16 입니다.

 

이소옥탄은 압축열에 강합니다. 또한 노말 헵탄은 압축열에 약하고 자연 발화하기 쉬운 특징이 있습니다.

이소옥탄의 비율 차이로 높은 옥탄가와 일반 옥탄가로 나뉘게 됩니다.

 

즉, 옥탄가가 높은 연료가 노킹이 발생될 확률이 적게 됩니다.

 

 

어느정도의 옥탄가가 적절한가?

 

 

앞서 언급했던 것과 같이, 노킹의 대책은 옥탄가가 중요한 열쇠를 쥐고 있습니다.

"옥탄가" 는 엔진 점화 계통에서 안정적인 점화의 지표 입니다.

 

국내의 옥탄가 규격 관련 정보는 아래의 사이트에서 5번 항목을 참조하시기 바랍니다.

 

https://namu.wiki/w/%EC%98%A5%ED%83%84%EA%B0%80

 

 

결국 노킹의 구체적인 대책은?

 

일반 가솔린 차량은 옥탄가가 높은 휘발유를 사용해볼 수 있으며, 또한 옥탄가가 높은 휘발유를 사용하고 있던 차량은 엔진 컨디셔너를 사용해 볼 수 있습니다.

 

고 옥탄 가솔린의 성분은 세정제 마찰 조정제를 포함하고 있습니다.

또한, 엔진 컨디셔너를 사용하여 실린더와 피스톤에 축적된 탄소를 제거하는 것도 좋은 방법이 될 것이라 생각됩니다.

 

 

 

노킹이나 데토네이션을 빨리 눈치채는 것이 중요!

 

 

자동차의 엔진에서 발생되는 노킹이란? 데토네이션과 조기 점화 등에 대해서도 간단히 알아봤는데, 어떠셨나요?

차를 달리게 하는 중요한 구성 요소인 엔진.

자동차는 동력을 얻기 위해 엔진 내에서 엄청난 횟수의 폭발을 반복하게 됩니다.

 

그렇게 축적된 탄소를 제거함으로써 엔진의 상태를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 해야 합니다.

노킹 소리를 듣게 되었다면, 하루라도 빨리 점검을 받는 것을 추천해 드립니다.

 

항상 사전 점검을 통해 즐거운 자동차 생활을 즐겨나가시기 바라겠습니다!

2016/05/06 - [자동차 상식] - 터보 차저의 방식과 구조, 원리를 알아보고 각 과급기들의 차이점을 알아봅시다!

2016/07/12 - [자동차 상식] - 트윈 스크롤 터보란? 구조와 탑재하고 있는 차종까지 소개해 봅니다!

2016/08/19 - [자동차 읽을거리] - 닛산의 신형 엔진 VC-T(VC 터보)란? 가변 압축비 터보의 성능과 탑재 차종은?

2016/09/08 - [자동차 상식] - 자동차의 중립기어(N)의 의미와 올바른 사용법은? 연비와도 관계가 있을까요?

2016/09/15 - [자동차 상식] - 에어 인테이크란? 자동차에 어떤 효과가 있을까요?