과거에는 고출력을 위해 터보를 사용을 하였지만  지금은 배기가스 배출문제로

과급시스템을 하지 않으면 안되는 시대에 돌입하였습니다.

가장 대두되는 문제는 압축비 입니다.

이제 자동차 회사들은 저압축에서 고팽창으로 가는 입장을 취하고 있습니다.

엄청나게 늘어나는 자동차의 배기가스를 규제하지 못하면 앞으로 큰 재앙에

직면하기 때문에 초점이 여기에 맞추어져 있습니다.


그래서 다운사이징 즉 엔진을 작게 만들면서 고출력을 얻어야 합니다.

그러면 배기량이 줄기때문에 배기가스 또한 최대한 줄일 수 있기 때문입니다.

여기서 필연적으로 따르는 것이 과급시스템(터보차져.수퍼차져) 이며 가솔린엔진을

과급하면 직접분사로 가야하기 때문에 요즘 엔진은 GDI로 대중화되고 있습니다.

과급을 하면 공기온도가 100도 이상이 되고 그대로 연소실로 들어가면 노킹과

공기의 팽창으로 충분한 산소가 들어가지 못하기 때문에 미리 압축비를 낮게 잡는 것입니다.

그리고  50-60도로 낮추는 인터쿨러를 사용하게 됩니다.

앞서 언급했지만 출력을 높이기 위해 대량의 연료를 소비하던 터보엔진은 과거의 일이 되었습니다.


그러면 현대의 엔진연소 과정을 살펴보면 다음과 같은 과정을 거칩니다.

1, 실린더내로 연료가 혼합된 공기를 흡입하였을때  대기는 질소78%, 산소 21%이므로

각각의 분자가 공중에 떠다니고 있는 상태가 됩니다.

그리고 흡입밸브가 공기의 흐름을 만들어내고 있으며 거의 같은 방향으로 움직이고

있고 또한 피스톤 헤드형상에 따라 약간의 스월을 만들기도 합니다.


2,피스톤이 상승하여 압축이 시작되면 혼합기의 온도가 상승합니다.

밀폐된 공간에서 온도의 상승은 분자의 운동량이 증가되었다는 것을 의미하죠.


3,피스톤이 상승하여 공간이 더욱 좁아지면 그렇지 않아도 움직임이 활발해진

분자가 여기 저기 실린더내의 벽에 부딪치고 튀어서 되돌아와 또 어딘가에 부딪치는

운동을 반복하면서 온도를 더욱 높이는 상승효과를 만들어 냅니다.


4,더욱 온도가 상승하면 연료분자의 일부분이 붕괴되기 시작하고

가솔린도 경유도 가스도 에너지를 발생하는 근원이 되는 것은

탄소인데 연료중의 탄소와 수소의 결합이 느슨해지면서

수소가 분리 되었을때 산소가 들어와 화학반응이 시작됩니다.

이것이 연속하여 일으나는 것이 현재 엔진의 모습입니다.


여기에서 VID의 역할은 아래와 같습니다.

이 과정에서 VID는 강력한 진동파를 연소실에 투입하여  탄소와 산소의

결합을  유도시킵니다. 엔진의 속도를 감지하면서 나노의 가까운 속도로

공진을 투입시키는 것이죠.

그러면 피스톤헤드면의 균등한 폭발압력을 가해 측압과 충격파를 최소화 시키면서

토르크를 상승시키는 효과로 출력이 상승하고 정숙한 엔진음이 들리게 됩니다.

이때 엔진의 변화는 몸으로 느낄 수밖에 없습니다.

말로는 적절한 표현이 있을지 모르겠네요.


여기서 문제가 되는 질소산화물은 왜 생길까요 ?

탄소를 만나지 못한 산소는 고온의 연소과정에서 질소를 만나 불완전한

연소과정을 거치면서 NOX라는 질소산화물을 생성하게 됩니다.

VID유저분들이 보내온 검사서에 이 물질이 최소로 나오거나 '0'로 나오는 것은

VID의 공진으로 화염이 번지기 전에 충분한 연료와 산소의 결합을 이루기 때문에

고온에서 질소를 만나는 산소가 존재하지 않기 때문입니다.

이것이 진정한 클린엔진이 아닐까 생각이 듭니다.







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