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[장형성 교수의 자동차 이야기(12)] 연료 소모를 줄이려면

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[장형성 교수의 자동차 이야기(12)] 연료 소모를 줄이려면

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내 자동차의 연료 소모가 많은 원인은?


자동차의 연료 소모가 갑자기 많아지면 운전자들은 자동차의 중대한 결함이 있는 것이 아닌가 하고 불안하게 여기게 된다. 그러나 자동차의 연료 소모가 증대되는 원인은 아주 많기 때문에 정확히 진단을 하기는 그리 쉬운일이 아니다. 자동차의 노후화는 연비가 서서히 나빠지지만, 새차가 나빠지면 분명히 어떤 원인이 있을 것이다.

1. 자동차의 노후화로 인한 연비 저하

자동차가 노후화되면 자동차엔진이 낡아 피스톤과 실린더의 사이가 닳아 틈새가 커짐으로, 피스톤이 압축할 때 공기와 연료의 혼합기가 틈새로 새어버려 출력은 떨어지고, 당연히 연료의 소모도 많아지는 것이다.
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노후한 자동차의 연비 저하.


2. 갑자기 연비가 나빠지는 경우

근래에 들어 갑자기 연료의 소모가 갑자기 많아진다거나, 다른 차와 비교할 때 연료의 소모가 지나치게 많다면 분명히 어떤 문제를 안고 있다고 볼 수 있을 것이다. 자동차엔진에 이상이 발생하여 연비가 나빠지는 경우도 있을 수 있지만, 그 원인은 여러 가지가 있다.

엔진 자체의 문제, 계절에 따른 연비 증가, 자동차 외관 변형과 운전습관 등이 연비에 나쁜 영향을 준다.

엔진의 결함은 정비공장에서 정확한 진단과 정비를 통해 해결 가능하다.

엔진의 인젝터 문제, 컨트롤 시스템의 문제, 각종 센서의 이상에 따른 오작동 등 여러 원인이 있으나 이러한 문제는 정확한 진단과 수리가 가능할 것이다.
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추운 날씨의 연비 저하.


계절에 따라 연료 소모가 달라진다?

계절에 따라 연료 소모의 차이가 난다는 것은 온도의 변화에 따라 연료 소모가 달라진다는 것을 뜻하는 것이다.
겨울철에는 날씨가 추워 공기의 밀도가 높아지므로 실제로 흡입되는 공기의 량이 많아져 이에 따른 연료 분사량도 증가한다. 또 연료의 기화 조건이 나빠 더 많은 연료가 필요하게 되므로 연료 소모가 증가한다.

날씨가 더운 여름에는 흡입되는 공기의 온도가 높아 공기가 팽창되고, 연료의 기화도 그만큼 잘되어 실제 들어가는 연료의 양은 적어짐으로 소모가 적어지는 것이다. 물론 출력은 떨어질 것이다.

그러니까 연소를 잘 시킬 수 있는 범위의 온도 내에서라면 흡기의 온도가 낮을수록 더 많은 공기를 실린더 내로 집어넣을 수 있기 때문에 출력을 높일 수 있는 것이다. 그래서 같은 크기의 엔진이라도 흡입효율을 높이기 위해 밸브를 많이 설치하거나, Turbo를 이용하여 흡기효율을 높이려고 하는 것이다.

또 날씨가 추워지면 엔진 오일도 굳어서 엔진이 돌아가는데도 부하가 많이 걸려 연비에도 나쁜 영향을 준다.

에어컨이나 자동차에서 필요한 각종 전기장치 등을 사용하지 않는 조건이라면 추운 날씨가 연료 소모는 많지만 더운 날씨에 비해 자동차가 잘 달린다라고 할 수 있다.

자동차에 스포일러를 달거나 캐리어를 부착하는 것도 연비를 나쁘게 한다?
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스포일러에 의한 연비 저하 가능성.


자동차의 변형 등이 연료 소모 증가의 원인이 될 수 있다. 자동차에 각종 부착물을 부탁하면 연비가 나빠질 수 있다. 자동차의 주행저항을 늘리기 때문이다. 튜닝은 정확한 설계에 의해 제작되어야 한다.

거리를 다니다 보면 자동차 차체에 요란한 치장을 하고 다니는 것을 종종 목격할 수 있다. 예를 들어 자동차 앞부분에 마치 마스크를 한 것 같이 가죽으로 덮었거나, 멋을 내기 위해 차체에 덧붙인 것이나, 스포일러를 마음대로 붙인 것 등은 연료 소모 증가의 원인이 된다. 자동차가 주행할 때 생기는 주행저항을 크게하여 연료의 소모를 증대시키는 것이다.
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루프캐리어에 의한 연비 저하.


짚 스타일의 자동차나 옛날의 자동차들은 Cd라는 공기저항계수가 컸지만, 지금은 이 Cd를 줄이기 위해 많은 노력을 하고 있고, 또 많이 줄어들어 연료의 소모를 줄이고 속도를 증대시켰다. 그런데 이런 차에다 갖가지의 덧붙임으로 옛날로 돌아간 결과를 만들었기 때문에 연료의 소모가 증대되는 것이다.

사실 비오는 날의 편리나 햇빛을 가리기 위해 문위에 붙이는 선바이져 등도 연료소모와 소음 측면에서는 좋지 않다고 할 수 있다.
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선바이저에 의한 연비 저하 가능성.


자동차 뒤에 붙이는 스포일러는 유체역학을 이용한 것인데, 고속 주행시 차체에의 공기흐름을 유도하여 자동차를 안정시키는 역할을 하는 것이다. 그런데 아무렇게나 멋으로 붙이는 차를 가끔 보게되는데 이는 반대의 결과를 초래할 수도 있으므로 안붙이는 것이 좋겠다. 즉 자동차는 설계시 여러조건을 고려한 것이므로 가급적 원형대로 사용하는 것이 가장 좋은 방법일 것이다.

나 혼자는 아주 적은 부분이지만 모든 운전자가 노력하여 연료의 소모를 줄인다면 엄청난 효과를 가져올 수 있을 것이다.

운전습관이 연비를 나쁘게 한다?
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급출발, 급정지 방지운전은 연비 절약, 대기오염 저감.


자동차의 연비에 가장 큰 영향을 주는 요소가 운전습관일 것이다. 자동차의 운전습관이 급출발이나 급정거 하는 방식으로 달라지지는 않았는지 점검할 필요가 있다. 급출발, 급정거는 연비에 가장 나쁜 영향을 준다.

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급출발이나 급가속 운전은 전자제어 기관에서 이론 공연비로 운전하지 않고 많은 연료를 공급하기 때문에 당연히 연료의 소모가 급증합니다. 따라서 악셀레이터 페달을 천천히 가속시키고, 가급적 그대로 유지하는 것이 연료 소모를 줄일 수 있는 좋은 방법의 운전이다.

고속도로에서도 마찬가지이다. 자동차의 속도가 높으면 같은 거리를 빨리 달려가니까 연료의 소모가 마찬가지일 것이라고 생각할 수도 있지만, 잘못된 생각이다. 자동차 제작 시 어느 속도 이상이되면 주행저항이 늘어나 자동차의 속도 증가에 비해 연료의 소모가 급격히 늘어나기 때문이다. 즉 한계점을 넘기 때문이다. 일반적으로 80-100km/h의 속도를 넘어서면 연료의 소모가 급격히 늘어 난다. 그래서 경제속도로 운전하라고 하는 것이다.


장형성 신한대 기계자동차융합공학과 교수