엔진 내의 퇴적물(Deposit)

 정유회사의 웹사이트에 들어가서 휘발유에 대한 제품 정보 페이지를 살펴보면, 우리 운전자들이 잘 모르고 지나쳤던 중요한 사실이 언급되어 있습니다. 그것은 바로 연료인 가솔린에도 엔진세정제가 포함되어 있다는 것입니다. 정유사들의 홍보문구를 직접 인용하면,
" 특히, 고품질의 엔진세정제를 포함하고 있기 때문에 퇴적물이 쌓이기 쉬운 엔진의 흡기밸브, 인젝터 노즐 부위를 항상 깨끗하게 유지해주며..."
" 화학적으로 불안정한 화합물은 다른 물질과 결합을 일으켜 고분자의 검(Gum)상 물질을 형성하게 되는데, 이러한 물질은 연료계통, 흡기계통, 연소실 내부에 퇴적되게 된다. 퇴적물의 생성 방지를 위하여 청정분산제(Detergents)를 첨가한다."
   일반적으로 가솔린에는 단순히 연료 성분만 있는 것이 아니라 여러 가지 첨가제가 포함되어 있습니다. 그 중에서 엔진을 세정하는 목적으로 첨가되는 것들을 Detergents 또는 Surfactants라고 하는데, 이것들은 엔진 내의 특정 부위에서 생성되는 퇴적물(Deposit)에 작용하여, 퇴적물에 의한 엔진의 이상현상 발생을 경감하는 작용을 합니다. 하지만, 하나의 첨가제로 모든 퇴적물을 제거할 수는 없으므로 하나 이상의 첨가제가 필요한 것으로 알려져 있습니다. 아래 표에 엔진 내에서 생성되는 퇴적물의 종류를 정리합니다.

	내                            용
흡기밸브 퇴적물(Intake Valve Deposit)	deposit는 일반적으로 200~250℃정도의 온도를 가지는 표면에 액체 연료 입자가 접촉하게 될 때 많이 생성되는 것으로 알려져 있습니다. 그러므로, 연료가 분사되는 흡기밸브 뒷면에 deposit가 생성될 가능성이 많으며, 생성된 deposit는 연소실로의 혼합기의 유입을 방해하거나, 스폰지 작용으로 연료를 흡수하여 혼합기를 희박하게 하는 등의 문제를 야기하여, 엔진공회전 불안, 가속불량 등의 원인이 됩니다. 이를 저감하기 위한 첨가제로는 고분자량 용해제가 사용됩니다.
연소실 퇴적물 (Combustion Chamber Deposit)	연소실 내부에 생성되는 퇴적물로 유해 배기가스의 배출량에 직접 또는 간접적으로 매우 큰 영향을 미칩니다. 퇴적물이 마치 스폰지와 같이 연료나 오일을 흡수했다가 엔진의 배기행정 중에 배출함으로써 HC나 CO의 배출을 많게 하고, 연소실 체적을 감소시켜 결과적으로 압축비를 크게 하고 연소실 온도를 상승시키는 효과를 가져와서 NOx의 배출을 증가시킵니다. 심한 경우에는 실린더 헤드와 실린더 블록을 연결하는 실린더 헤드 가스켙 부위에 대량으로 퇴적되어, 피스톤과 충돌하여 소리를 발생시킴으로써, 엔진 소음의 원인이 되기도 합니다. .
인젝터 퇴적물 (Fuel Injector Deposit)	연료를 흡기관 내에 분사하는 인젝터는 엔진 작동 중에 보통 90℃정도의 온도를 유지하고 있습니다. 이런 고온 상태에 있다가 엔진의 시동을 끄게 되면, 인젝터 내부의 연료통로를 채우고 있는 가솔린 중에서 분자의 크기가 큰 불포화 탄화수소가 산화되거나 중합체가 되어 Deposit를 형성합니다.    이를 개선할 목적으로 polybutene succinimides 나 polyether amines 등이 세정용 첨가제로 사용됩니다.