[스크랩] 엔진진동과 분사펌프

엔진진동과 분사펌프

쌍용의 엔진은 사실 20년정도나 된 엔진이라는 사실을 모두가 잘 아시리라 생각됩니다. 96년도까지 MB(Mercedes Benz)에서 사용했다고는 하지만 사실 개발된 시기는 80년대니까 굉장히 오래된 엔진이죠.




현재 쌍용의 엔진에 장착된 분사펌프(부란자..라고들 하시더군요.)는 MB에서 보쉬사에 자사의 엔진을 위해 생산을 의뢰했던 모델입니다. 지금까지 여러 종류의 디젤 연료 분사 시스템이 개발되었는데 그중에서 가장 오래된 방식이라고 보시면 됩니다. (실제 이런 원리의 분사 펌프는 보쉬에서 이미 1920년대부터 생산이 되었습니다.) 영어로는 In-line 분사 펌프라고 하고, 독일어로는 Reiheneinspritzpumpe 라고 합니다. 쌍용이 현재까지도 납품을 받는 펌프는 M이라는 모델인데 이런 방식의 펌프중에서는 크기가 제일 작죠. (크기가 작다는 것은 분사 압력도 작다는 얘기입니다.)




진동 현상은 많은 분들이 아시는 것 처럼 각 실린더마다 다른 양의 연료가 분사되어 각 실린더마다 발생하는 출력이(즉 힘이) 상이하기 때문에 일어나는 것입니다. 그렇다면 어째서 다른 양의 연료가 실린더로 공급될 수 있는가..라는 문제가 생기게 되는데요...




제가 아는 바에 의하면 보쉬에서 생산된 펌프는 생산라인 단계에서 두가지의 셋업 과정을 거치게 됩니다. 하나는 분사 펌프의 실린더(엔진의 실린더수와 똑같은 수의 실린더가 있죠)마다 같은 양의 연료가 공급되도록 하는 셋팅이고 다른 하나는 연료 공급 시작 타이밍의 셋팅입니다. 이 두 셋업을 위한 값들은 물론 쌍용이 자신들이 원하는 스펙의 엔진을 위해 보쉬에 요구하는 값들인 것이죠. 한번 셋팅이 된 펌프는 셋팅이 바뀌지 않도록 펌프의 몇몇 곳에 노란 페인트로 표시를 해놓습니다. 즉 사용자가 임의로 셋팅을 변경하지 못하게 하기 위함이죠. (하드디스크 같은 장치에 붙어있는 Seal 같은 것이라고 보면 되겠네요.)




MB에서 현재 쌍용차에 장착된 엔진을 사용하던 시기, 즉 MB에서도 이런 타입의 펌프를 사용하던 시기에도 현재 쌍용차에서 볼 수 있는 여러 문제들이 있었던 적이 있다고 합니다. 즉 이미 MB에서는 이런 문제들을 해결한 적이 있다는 얘기죠. 그렇다면 쌍용이 MB에 문의해서 해결할 수 있지 않겠나..싶지만 그게 간단한 문제는 아닙니다. 우선 MB가 사용했던 펌프와 쌍용의 그것은 옵션이라는 측면에서 조금 다릅니다. MB에 장착되었던 펌프에는 ELR이라는 전자석을 이용한 공회전 컨트롤 시스템이 펌프에 장착이 되어 있지만 쌍용의 펌프에는 그것이 없죠. (이는 당연하게도 비용 절감때문이 아니었나 싶습니다) 이 전자석을 이용해 MB는 진동문제도 해결했다고 하더군요. 원리는 지금 쌍용에서 편법으로 권하고 있는 영구자석을 붙인 덮개와 비슷합니다. 즉 제어렉을 자력을 이용해 제어하려는 것이죠. 다만 위치도 다르고 애당초의 목적도 다르다는 것이 그 차이입니다. 그밖에도 MB와 쌍용의 펌프는 여러가지로 다른 점들이 있다고 알고 있습니다....따라서 쌍용이 MB가 했던 것과 같은 방법을 이용해 이 문제를 해결하기는 힘들다는 것이죠.




어쨌든 근본적으로 이런 펌프를 이용한 엔진이 오래되었다는 사실이 중요합니다.

그 당시에는 이정도의 진동이나 매연문제가 크게 이슈화되지 않을 수도 있지만 지금은 그렇지 않다는 것이죠. 제 개인적인 생각은 쌍용이 이미 몇 년 전에 다른 시스템의 엔진을 이식했어야 하는 것이 아닌가 입니다. 물론 자본이라던지 시장의 규모-어차피 쌍용은 내수로 먹고 사니까요- 등으로 볼 때 그정도의 능력이 있는 회사는 아닙니다만...




지금의 상황으로 보아 쌍용은 영구자석을 이용한 방법으로 해결을 하려는 것이 아닌가 싶습니다.

여러분들이 생각하시는대로 근본적인 해결은 절대로 아니죠.

MB와 같은 방법의 해결은 어차피 시간적으로 볼 때 불가능하다고 본다면.. 글쎄요... 어떤 방법이 있을 지는 아직까지는 모르겠습니다.




게다가 더 큰 문제는 생산과정에서는 똑같은 양으로 분사하게 되어 있는 분사 펌프가 왜 다른 양의 분사량을 공급하느냐 일 것입니다. 여기에는 여러가지 추측을 해볼 수 있겠습니다만...

하나는 쌍용에서 엔진 조립시에 셋팅을 변경할 수도 있다는 것이고.. (물론 그런 바보 같은 짓을 쌍용이 했으리라고는 생각하지 않습니다)

다른 하나는 다른 부분에 원인이 있을 수도 있지 않을까 라는 겁니다.

예를 들자면 분사 펌프와 노즐을 연결하는 연결관의 품질 문제이지요.

고압의 연료가 흐르는 연료관의 내경과 그 공차가 매 연료관마다 차이가 있다면 분사 펌프에서 같은 양의 연료가 나가더라도 실제로 노즐에서는 다른 양과 압력의 연료가 분사될 수도 있기 때문입니다. 혹시 대학에서 유체 역학 관련된 것을 배우신 분들이라면 잘 아시겠죠. 연료관 내부 표면의 거칠기가 허용공차를 벗어나더라도 아마도 궁극에는 상당한 영향을 끼치게 될 겁니다. 제가 알기론 현재 이 연료관은 한국에서 생산된다는데 쌍용에서 이런 문제도 생각해 보았는지는 잘 모르겠습니다.

현재 개발중인 커먼 레일 시스템에 의한 엔진도 난황이라는 것 같던데 말이죠.




지금 진동문제때문에 곤란을 겪고 계시는 분들이 많은 것 같은데.. 적절한 대안도 가지고 있지 못하면서 주절주절 쓸데없는 소리만 늘어놓아 죄송스럽네요.

다만 이런 약간의 배경을 아시면 조금이라도 도움이 될까 해서 적어봤습니다.

afewgoodman : 그런 배경이 있었군요.. 한가지 덧붙여 말씀 드리자면 일전에 제가 보쉬에 전화를 걸어서 거기 관계자와 이야기 한 바로는 쌍용이 엔진도 개조를 했다고 합니다.. 일반적으로 엔진을 설계할 때 엔진을 먼저 설계하고 거기에 맞는 인젝션 시스템을 개발하는 것이 정석이라고 합니다.그런데, 쌍용은 엔진을 건드려 놓고 거기다 기존의 인젝션 시스템도 건드려 놓으니 전반적으로 엉망이 된거지요.. 그래서 쌍용이 보쉬에 암말도 못하는 거랍니다.. 만약 인젝션 시스템이 이렇게 문제가 있었으면 당장에 보쉬를 상대로 손해 배상을 했을 텐데요..
출처 : 리콜쌍용.