Carn Redzone

오랜만에 아반떼 쿠페 롱텀테스트 다이어리 올려봅니다. 이번 포스트 내용은 좋지 않습니다.  바로 재차 아반떼 쿠페 이타샤가 지난 11일 인제스피디움 서킷에서 주행중 이상이 발생했습니다.

자세한 내용은 위 영상을 보시면 됩니다. 이런 일 겪은 후 허탈하기도 하고 화가 나기도 했지만 지금은 지나간 일이니 그러려니 하고 있습니다. 현재 주행거리가 15만9000km이니 주행거리만 따지면 엔진 오버홀할 시기는 된 것이죠

엔진 트러블 발생한 원인은 3번 실린더에 있던 소메탈베어링이 크랭크축에 소착하면서 깨진게 문제였습니다. 

서킷주행후 피트인 후 엔진사운드를 녹화한 영상 보시면 rpm 올라갈 때 마다 쇠망치 때리는 소리가 들릴겁니다. 이런 소리는 피스톤과 실린더가 마찰되면서 긁히는 일명 피스톤스커핑 소음인데요. 엔진 분해해보니 심하진 않지만 스커핑이 조금 있었습니다.

비싼 합성유로 교체하고 고급휘발유를 주유했지만...결국은 무용지물이 됐습니다. 차라리 제가 완벽한 운전실수를 했다면 속이 편하겠는데... 영상 보시면 아시겠지만 딱히 운전 실수도 없었거든요.

견인 후 처음에는 그냥 폐차장에 가서 폐차시킬까? 라는 생각도 했었습니다. 하지만 그래도 공들여 꾸미고 관리했는데 폐차장으로 보내려니...그것도 할 짓이 못되더군요. 생물도 아닌 그냥 이동수단 기계일 뿐인데 말이죠.

나약하고 병든 GDI 엔진 하지만 다시 강해질 것

폐차 대신 엔진 오버홀 하기로 결정했습니다. 차후에 오버홀 하는 과정 나눠서 업로드할 예정이고요. 일단 엔진트러블이 발생한 원인은 3번 실린더에 있던 소메탈베어링이 소착되면서 깨졌고 결국 엔진이 늘러붙게 됐습니다.

크랭크축에는 메탈베어링에 엔진오일을 공급하는 오일홀이 있는데요 현대 세타엔진의 경우 크랭크축 오일홀에 이물질이 존재해 오일공급이 원활하지 못해 베어링이 소착되어 문제였다고 하는데요. 재차에 발생한 사례 또한 세타엔진 결함과 유사하다고 생각됩니다.

이번 포스팅은 여기서 마치겠습니다.

이번 포스트의 핵심 내용은 사진이 아닌 영상에 있습니다. 따라서 연료첨가제 실험한 영상을 보는걸 추천합니다.

자동차를 소유했다면 출력과 연비향상 엔진때(카본슬러지) 제거하는 연료첨가제 최소한 한번씩 주입해본 경험 있을겁니다. 위 영상은 제가 가지고 있는 연료첨가제 3종으로 엔진 피스톤 상부에 생성된 카본이 얼마나 용해되는지 간단히 실험해본 영상입니다.

유리용기 3개를 준비했고 용기 안에는 GDI엔진에 쌓였던 카본조각이 들어 있습니다.

엔진 안에 있는 카본을 어떻게 뺐는지 궁금하신 분들 많으시죠? 정답은 연소실 클리닝에 있습니다. 오염이 심한 GDI 엔진 연소실 클리닝을 하면 흡기밸브, 피스톤 상부 카본이 빠져나오기도 합니다.

실험에 준비된 연료첨가제는 왼쪽부터 불스원샷 뉴카, 와코스 F1, 아드레날린 3가지 이며, 효능은 연소실 카본슬러지 세정, 연비향상, 출력증강 등이라는 공통점을 내세우고 있습니다.

의외로 불스원샷이 카본을 잘 녹이더군요. 자세한건 맨 위 영상을 재생하면 나옵니다.

요즘 현대기아차 GDI 엔진 참 말이 많죠? 2010년 전후로 대부분의 가솔린 엔진들이 MPI에서 GDI 엔진으로 전환됐는데요.

GDI 엔진은 연소실에 직접 연료를 분사하기 때문에 MPI보다 연소실 온도를 낮출 수 있으며, 낮아진 온도만큼 압축비를 향상시킬 수 있습니다. 압축비가 높아지면 높은 압축비 = 연소효율성 향상으로 이어집니다.

하지만 무슨 이유때문인지 세타2 GDI 엔진부터 문제가 붉어지더니 현재는 준중형, 소형차에 탑재되는 감마 GDI 엔진에도 피스톤과 실린더가 마찰되어서 스커핑이 생기는 피스톤스커핑 결함이 발생하고 있습니다.

1.6L 감마 GDI 엔진이 탑재되는 자동차는 아반떼MD, 엑센트, 포르테, K3 등입니다.

GDI 엔진은 MPI 엔진보다 연소효율성이 좋지만 탄소화합물로 이뤄진 카본이 피스톤 상단, 흡기밸브 상단에 쌓다는 단점이 있는데요. 카본이 쌓일수록 피스톤, 흡기밸브 움직임이 둔화되면서 연비와 파워가 낮아집니다.

그래서 GDI 엔진에 주기적인 연소실 청소를 권장하는 이유가 여기에 있습니다.

또한 카본이 쌓이면 연소실 내부온도가 증가해 이는 곧 조기점화 = 노킹으로 이어지는데요. 피스톤과 실린더와 완전 밀착되지 않아 한쪽에 유격이 생기면 스크레치가 발생합니다.

처음에는 소음만 나지만 스크레치가 길어지고 깊어질수록 오일소모가 심해집니다. 아래 캡처글은 기아 K3 동호회에서 퍼온 글인데요. 대부분 오너분들께서 감마 GDI 엔진 문제점을 인지하고 있습니다.

최근 감마 GDI 엔진이 탑재된 자동차를 운행하는 차주들은 청와대신문고에 이어 국토교통부 자동차리콜센터에 글을 올려 리콜을 요구하고 있습니다.

세타 GDI 엔진의 경우 샤프트와 베어링에 오일 공급 불량으로 인한 소착 현상이 원인이며, 최근 제네시스 G80에 탑재되는 3.3 GDI 엔진도 같은 원인으로 리콜됐습니다. 국토교통부는 현재 이 문제를 조사중이며, 올해 1분기에 조사를 완료할 예정이다.

그럼 GDI 엔진은 정말 몹쓸 엔진인가요?

그건 아닙니다. 연소효율성이 높아지면서 연비가 비약적으로 향상된건 사실입니다.

한 예로 2007년  1세대 i30 1.6L 가솔린을 구매한 한 운전자는 결혼 후 가족이 늘면서 2년 전 그랜저 2.4 GDI 모델로 차를 교체했습니다. 

배기량이 커지고 차체가 커지며 연비가 떨어질 거라 생각했지만 연비는 i30과 비슷하거나 오히려 더 좋았다고 밝혔습니다.

또한 국산차는 물론 수입차도 대부분 GDI가 적용되어 있는 실정이지만 수입차는 피스톤 스커핑 이슈가 이렇게까지 크진 않습니다.

그렇다면 피스톤 스커핑 증상은 어떻게 알 수 있을까요?

가장 두드러지는 증상은 엔진공회전상태에서도 장도리를 빨리 두드리는 듯한 딱딱딱딱 소리가 발생한다는 점입니다. 이 소리가 나면 이미 상당부분 진행중이며, 대부분 엔진오일 소모현상이 발생하는데요.

다만 엔진오일 교체시 점도를 높이거나 기유를 4기유 이상 쓰면 이런 현상이 덜하며, 엔진오일 기유를 바꾸니 엔진오일소모 현상이 사라졌다고 합니다.

또한 냉간시동 후 공회전 시간이 길면 피스톤스커핑 현상이 거의 발생하지 않습니다.

따라서 감마 GDI, 세타엔진 오너분들은 가능하면 오래 초기시동후 공회전을 오랫동안 해주는 것이 좋다.

비록 냉간시동시 발생하는 매캐한 배출가스가 촉매에서 충분히 정화되지 않고 그대로 배출된다는 단점이 있지만 그건 감안해야죠

지난해 세타2 GDI 엔진이 현대기아차에서 리콜되고 있으며 국토교통부가 조사를 종료 후 원인과 조치를 발표하면 리콜 가능성이 높으니 감마 GDI 엔진 탑재된 자동차 오너분들 조금만 더 힘냅시다.

제가 최근에 아반떼 쿠페 주행거리 10만km를 돌파했다는 포스팅을 작성했었습니다. 그리고 딱 한번 제외한 나머지는 고급휘발유를 주유했고요. 딱 한번 일반휘발유 주유한 이유는 연비대회에서 연비측정시 일반휘발유를 주유했기 때문입니다.

국산차 특히 현대기아차 GDI 엔진에 고급휘발유 효과가 있을까요? 저는 개인적으로 효과 있다고 생각하고 있습니다. 다만 반론도 많죠. 

고급휘발유 주유시 효과가 있는 상식 대표적인 세 가지는 다음과 같습니다.

첫 번째 – 연비가 좋아진다.

두 번째 – 가속력이 향상된다.

세 번째 – 연소실 카본이 덜 쌓이거나 안쌓인다.

그 중에서 고급휘발유 주유시 일반휘발유보다 카본이 덜 쌓 상식이 진실인지 궁금해서 흡기매니폴드를 열고 직접 눈으로 확인해보기로 했습니다. 시공장소는 서울 용두동 오일마켓입니다.

10만km넘자마자 흡기&연소실 클리닝을 했었는데요. 간편하게 약품으로 클리닝해도 되지만 직접 밸브와 연소실 오염 상태를 보고 싶어서 일부러 흡기서지를 들어내고 직접 눈으로 밸브에 쌓인 카본 상태를 확인했습니다. 

위 영상은 흡기매니폴더 탈거 후 밸브에 쌓인 카본상태 연소실 클리닝 과정입니다. 좋은 내용이 많으니 한번씩 보세요

10만km 주행한 현대 GDI 엔진 흡기밸브 확인해보니

아반떼 쿠페는 누우 GDI 엔진이 탑재됩니다. i30, i40, 투싼ix 등에 탑재된 2.0L 가솔린 엔진이죠.

다들 아시겠지만 GDI 엔진은 연소실에 직접 연료를 분사합니다. 이 방식은 압축비를 높일 수 있어 연소효율성이 높아지고 출력과 연비 모두 향상될 수 있습니다. 하지만 맹점이 있죠. 바로 흡기밸브에 카본이 쌓입니다.

위 사진은 재차 실린더 내부 흡기 밸브 사진입니다. 왼쪽 상단부터 시계 방향으로 1, 2, 3, 4번 실린더 모습입니다. 조금씩 쌓인 양이 다르지만 모든 흡기밸브에 카본이 쌓였습니다.

흡기밸브에 카본이 쌓이니 스로틀에도 카본이 쌓이겠죠. 위 사진 보시면 아시겠지만 스로틀이 카본으로 오염됐습니다.

제가 선택한 방법은 흡기 매니폴드 들어내고 직접 약품을 여러번 분사하고 석션으로 빨아내고, 에어로 불어내는 작업을 반복합니다.

카본조각입니다. GDI 카본은 돌처럼 딱딱하다고 하는데 직접 만져보니 그렇진 않았습니다. 

GDI 엔진 클리닝 후 사진입니다. 클리닝 전보다 확실히 깨끗해졌죠.

스로틀 또한 세척 후 겉표면에 붙어 있던 카본이 제거됐습니다.

결론-현대 GDI 엔진에 고급휘발유 주유시 카본이 덜 쌓인다.

10만km 주행 후 흡기매니폴드를 열어 흡기밸브를 직접 본 결과 고급휘발유만 주유했더라도 카본이 쌓이는 것을 확인했습니다. 또한 피스톤 상단 연소실도 마찬가지구요

다만 효과가 없진 않았습니다. 흡기클리닝했던 오일마켓에서는 제 차를 보고 10만km 주행거리를 생각하면 상당히 깨끗한 수준이라고 말했습니다. 혹시 고속도로 장거리 주행 비율이 높은거 아니냐? 라고 반문하실수도 있겠지만 고속도로만 주로 달린것도 아니고요. 지난해 하반기부터는 오히려 단거리 시내주행 비율이 더 많았습니다.

결론적으로 고급휘발유가 카본 생성에 어느 정도 억제 역할을 합니다. 다만 이러신 분들도 있을 겁니다. 

고급휘발가 일반휘발유보다 리터당 200원 가량 더 비싸고, 현대기아차 세타 엔진의 경우 10년 19만km까지 보증해주며 다른 현대기아차 GDI 엔진도 보증기간내 엔진 불량 판정나면 새 엔진으로 교체해주니 일반휘발유 넣고 막 타도 된다.

비용적인 측면에서 따지면 이것도 나쁘진 않은 듯 합니다. 그러니 고급휘발유 주유하든 일반휘발유 주유하든 그건 차주의 몫이라고 봅니다.