엔진의 배기밸브, 배기다기관(Exhaust manifold), 삼원촉매 등을 보호할 목적으로 엔진제어장치가 필요 이상의 연료를 농후하게 공급하는 Fuel Cooling이라고 하였습니다. 물론, Fuel Cooling이 Fuel Enrichment의 전부는 아닙니다. 엔진 전자 제어 시스템에서 사용되는 Fuel Enrichment에는 시동enrichment, 가속Fuel Enrichment, Power Fuel Enrichment, Fuel Cooling Enrichment등이 있습니다. 그 중에서 Fuel Cooling만이 다른 것들과는 전혀 다른 목적으로 사용되는 있고, 다른 것들은 모두 엔진의 성능을 개선할 목적으로 사용되고 있는 것입니다.
현재 운전되고 있는 대부분의 가솔린엔진에서 허용되는 최대 배기가스 온도는 대개 850℃~900℃정도입니다. 화재의 위험이 커지는 것은 차치하고서도 그 이상의 온도에 장시간 견딜 수 있는 적절한 재질이 없기 때문에 엔진 및 배기계 보호를 위해서는 별도의 조치가 필요한 것입니다. 통상, 엔진의 부품들 중에서 가장 높은 온도에 노출되는 부품은 배기밸브의 밸브시트(Valve Seat)입니다. 900℃ 이상의 고온에 견딜 수 있도록 배기 밸브 시트의 재질을 변경하는 것은 불가능한 것은 아니지만, 그 경우 엔진 가격의 상승을 부담해야 합니다.
배기밸브를 지나는 고온의 배기가스는 곧바로 배기다기관을 통과하게 되는데, 배기다기관이 장시간동안 고온에 노출되면 소위 Thermal Shock때문에 배기다기관이 변형되거나 파손되는 일이 발생할 수 있습니다. 그래서 현재에도 배기다기관의 설계시 열의 집중을 완화하는 방법을 강구하고 있는 것입니다.
한편, 장착 위치상 삼원촉매 이전에 장착되어 있는 산소센서도 열해를 받을 수 있습니다. 산소센서 내부는 기밀을 유지하기 위하여 정밀하게 구성되어 있는데, 이 산소센서가 고온에 노출되면 산소센서 내부에 있는 구성품들의 열팽창의 차이로 인해 기밀유지가 실패할 수도 있습니다. 그렇게 되면 더 이상 산소센서가 제 구실을 하지 못하므로 정확한 연료 제어를 얻을 수 없게 됩니다.
삼원촉매 자체도 900℃ 이상의 고온은 달갑지 않은 상황입니다. 배기가스의 정화를 위해 일정량의 귀금속(예를 들면, 백금 등)이 삼원촉매에 들어 있는데, 이 귀금속들을 삼원촉매 내부에 붙들어 놓는 것은 알루미나입니다. 삼원촉매에 있어서 알루미나는 일종의 접착제입니다. 이 알루미나는 800℃이상이 되면서부터 벌써 상변화(Phase Change)를 일으키기 시작합니다. 알루미나의 상변화는 삼원촉매의 정화효율을 저하를 유발합니다. 즉, 배기가스의 온도가 높을수록 삼원촉매의 효율저하가 쉽게 유발되고 그로 인해 유해배기가스의 배출이 많아지는 것입니다. 따라서, 일정 주행거리 이상 동안 유해배출가스가 일정범위 안에 있게끔 개발하는 것을 요구받고 있는 자동차 제작사 입장에서는 배기가스의 온도를 제한할 필요가 있는 것입니다.
바로 이런 현실적인 이유들 때문에 Fuel Cooling이 사용되고 있는 것입니다.
