GDI엔진의 구조와 장단점!!!

안녕하세요? 허무딜러입니다.

이번 시간에는 GDI 엔진의 구조와 장단점에 대하여 설명드리도록 하겠습니다.

GDI : Gasoline Direct Injection(가솔린 다이렉트 인젝션)으로 쉽게 말하면 직접분사식 가솔린 엔진을

     말합니다. 미리 공기를 압축하여 놓은 실린더 안에 연료(가솔린)를 직접 분사함으로써 혼합기의 비율이

     린번엔진보다 희박한 상태에서 완전연소가 가능한 엔진입니다.

     이 엔진은 1997년 일본의 미쓰비시자동차에서 양산에 성공을 하였습니다.

     일반 엔진은 공기와 연료의 혼합비가 14.7 : 1이고, 린번엔진은 혼합비가 22~23 : 1이며, 

     GDI 엔진은 25~49 : 1 이라는 극히 희박한 혼합비가 가능합니다.

     GDI엔진은 실린더 안에서 세로 방향의 강한 소용돌이가 일어나는 것이 특징입니다. 이 소용돌이는

     인젝터에서 분사된 가솔린을 효율적으로 점화플러그 주변으로 모아서 혼합기가 완전히 연소될 수 있게

     도와줍니다. 또한 노킹을 일으키기 쉬운 플러그 주변에 연료를 직접 분사함으로 흡기 온도가 기화열에 의해

     낮아지므로 혼합기의 충전 효율이 높아지고, 압축비도 높아집니다.

     이렇게 하면, 이론상으로는 가솔린 분사량과 분사시기, 혼합비 따위를 폭넓게 조정할 수 있어서 정속 주행 시에

     희박 연소, 출력 향상, 이산화탄소 배출 감소 등의 반대되는 요소를 모두 가능하게 합니다.

     이론상으로는 GDI 엔진이 뛰어나지만, 희박 연소일 때는 출력이 저하되고, 실린더 안에서 대량으로 발생하는

     연소 찌꺼기와 카본이 연료(가솔린)를 흡수하여 주행거리가 길수록 연비가 저하되는 문제점이 있습니다.

     그리고 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 실린더 내부를 지속적으로 청소해야 합니다.

     하지만 현실적으로 실린더 내부 청소를 한다는 것을 overall을 뜻하는 것이지만, 많은 시간과 비용이 발생합니다.

     불스원샷 같은 첨가제를 사용하면 조금의 효과를 볼 수 있다고는 하지만, 이는 첨가제 제조사에서의 의견이므로

     여러분들의 판단에 맡기겠습니다.

 

 

GDI 엔진의 장점과 단점에 대하여 설명드리도록 하겠습니다.

 

1) 장점

     - GDI 엔진은 소량의 연료를 사용하기 때문에 완전연소에 가깝게 됩니다. 하여 그을음이 적게 발생하고

     궁극적으로 안 좋은 배출가스를  줄일 수 있습니다. 

     - 압축으로 인하여 열이 받은 실린더에 차가운 연료가 투입되기 때문에 실린더 내부를 냉각시켜주기 때문에

     냉각 효과가 좋다고 말씀드릴 수 있습니다.

     - 출력과 연비가 MPI 엔진에 비하여 높습니다.

2) 단점

     - 소량의 연료를 사용하기 때문에 연료를 고압으로 압축을 해야 하며 압축을 위해 고압펌프를 사용하게 되어

     고압펌프에서 생성되는 소음과 진동이 발생할 수 있습니다.

     - 압축비가 높다 보니 압축을 시키면 높은 열이 발생하는데 이때 폭발력은 강하지만 소음과 진동이 발생합니다.

     높은 열로 인하여 엔진 실린더에 노킹현상이 발생할 수 있습니다.

     노킹현상이 발생한다는 것은 불완전연소가 될 수 있고 점화시기와 분사시기가 맞지 않은 상태에서 빠르게 폭발을

     일으키기 때문에 엔진에 내구성이 약화됩니다.

     - 타고 남은 재, 흠집 안에 미량의 덜 탄 연료 입자 또는 엔진오일 입자가 아주 곱게 무화(연기) 상태로 있는데

     이때 흡기 밸브나 배기밸브 쪽에 소복하게 쌓여 카본 찌꺼기가 발생하게 되며 피스톤 상부 쪽에도 

     카본 찌꺼기가 쌓여 출력이 저하될 수 있습니다. 카본찌꺼기 때문에 발생될 수 있는 변수가 많고, 완전연소가

     되어야 하지만 불완전연소가 됨에 따라 그을음이 발생하고 배출가스의 농도가 짙어지면서 배출가스가

     많아집니다.

 

이렇게 써놓고 보니 장점보다는 단점이 많은 것 같습니다.

ㅎㅎㅎ

자동차 제조사에서 장점이 있으니 생산을 하고 판매하고 있다고 믿습니다.

오늘은 GDI 엔진에 대하여 알아보았는데요

GDI 엔진의 특성을 잘 숙지하시고 여러분의 차량이 GDI 엔진이라면 엔진에 맞는 관리법도 숙지하시기

바랍니다.

안전 운행하시기 바랍니다.

감사합니다.