차 그리고 나 : 카즈앤미 (Since 1999 : www.carznme.com)

 차량도 기억상실증에 걸릴 수 있습니다.

  요즘의 승용차는 모두 엔진을 전자적으로 제어하는 전자제어유니트(E.C.U.)를 가지고 있습니다. 이 ECU는 인간의 뇌에 해당하는 기능을 하는 것으로, 엔진의 성능을 유지하기 위한 기본 데이터를 기억할 뿐만 아니라, 학습하는 기능도 가지고 있습니다. 많은 부품으로 구성된 엔진은 구성 부품 하나하나가 모두 똑같을 수는 없습니다. 각각의 부품은 모두 일정 범위의 허용오차, 즉 부품편차를 가지고 있습니다. 따라서, 약간의 부품편차가 있더라도 전체적으로는 정상적인 기능을 하기 위해서는, 정해진 운전조건에서 각 부품들의 작동이 모니터되고, 이 내용이 학습되고 기억됨으로써, 차후에 다시 유사한 조건에서 운전될 때, 학습된 내용이 반영될 수 있어야 합니다. 학습기능의 장점이 여기에 있습니다.
   그런데, 이 학습된 기억은 후천적인 것이어서, 배터리와 ECU의 연결이 끊기는 일이 발생되면 기억이 소멸됩니다. 차량도 기억상실증에 걸릴 수 있다는 말입니다. 배터리를 교환한 후에 차량의 공회전 상태가 불안한 경우를 경험해 보신 적이 있을 것입니다. 이것이 바로 학습된 기억을 상실해서 발생하는 일입니다.
   ECU에는 기억장치로 ROM(Read Only Memory)과 RAM(Random Access Memory)이라는 2종류가 있습니다. 엔진을 전자제어하는 기본 데이터는 바로 ROM에 기억되어 있습니다.

  배터리를 차단했을 때 상실되는 기억정보를 가지고 있는 RAM은 엔진제어장치 외에도 여러 장치에서 사용되고 있습니다. 자동 위치조절 시트(Auto Adjust Seat), 라디오의 선국 기억 등도 모두 RAM의 도움을 받고 있습니다.
또 하나, 요즘의 제어장치에는 FlashROM을 사용하는데, 이것은 읽기와 쓰기가 가능하고 또 바테리 전원이 나가도 지워지지 않아 위의 예에서 RAM에 저장되던 정보의 일부가 이 Flash ROM에 저장됩니다. 

차량을 오랫동안 사용하지 않았을 때---2

  자동차를 계속적으로 사용하지 않고 장기간 동안 보관만 할 때 발생할 수 있는 문제들은 엔진 외에 다른 부분에서도 나타날 수 있습니다. 특히, 차체 내부를 충분히 건조시키지 않은 상태에서 장기간 보관하면, 매트나 시트에 곰팡이가 피거나 악취가 나는 수가 있습니다. 이때에는 오존 살균 및 탈취제품으로 청소하는 것이 좋습니다. 이를 예방하기 위해서는 장기간 보관하기 전에 외부 세차 및 내부 청소를 깨끗이 하고 수분을 제거한 다음, 차량 외부의 남아있는 수분도 제거할 목적으로 쾌청한 날씨에 30분 정도 주행한 후에 보관하는 것이 바람직합니다.

 차량을 오랫동안 사용하지 않았을 때

   자동차는 계속적으로 사용함으로써 그 성능이 유지되도록 설계되어 있습니다. 그러므로 장기간동안 자동차를 운행하지 않고 보관만 하는 것은, 자동차의 목적에서도 좋은 일은 아니며, 자동차의 성능에도 좋은 영향을 미치지 못합니다. 눈으로 확인되지는 않는 부분이지만,엔진과 회전부분은, 장기간동안 사용하고 있지 않으면 보관하기 전과 비교하여 같은 상태로 유지하는 것은 불가능합니다. 또 자동차의 외형도 직사광선이나 바람,강우 등에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
   엔진을 시동을 걸지 않고 장기간동안 방치하면, 엔진 내에 고르게 분포되어야 하는 엔진오일이 엔진의 하부로 모이게 됩니다. 엔진의 상부에 있는 엔진오일이 모두 엔진 하부로 모이게 되면 발생될 수 있는 문제는 크게 2가지가 있습니다.
   첫째는 발청입니다. 즉, 녹이 생길 수 있다는 것입니다. 방청효과가 있는 엔진오일이 모두 하부로 모이게 됨에 따라 실린더, 피스톤, 캠축 등 엔진 내부에 있는 금속부품들에 녹이 생길 수 있습니다. 만약 6개월 이상 방치되었던 엔진이라면, 엔진을 시동 걸기 전에 당연히 적당한 조치를 취해야 합니다.
  둘째로는 엔진의 재시동시에 있을 수 있는 윤활불량입니다. 엔진오일이 엔진 전체를 순환하지 않은 상태에서 급격하게 시동을 걸게 되면,윤활이 불량한 마찰부분에서 마모가 대량으로 발생할 수 있습니다.
  이런 문제들을 방지하려면 다음과 같은 작업이 필요합니다.
  우선, 엔진의 재시동 전에 엔진에 남아 있는 엔진오일을 모두 빼내고, 새로운 엔진오일을 정량 주입합니다.  그 다음에 점화플러그를 엔진의 실린더에서 분리합니다.  점화플러그를 분리한 상태에서 스타터모터를 구동시킵니다. 그렇게 하면 연소실 내부에서 폭발은 일어나지 않은 상태로 피스톤을 작동시킬 수 있습니다. 이렇게 하여 엔진오일을 엔진 전체로 순환시킵니다.  이제 엔진 내부의 세정을 위하여 점화플러그를 실린더에 조립하고 엔진공회전 상태로 10~20분정도 엔진을 운전시킵니다. 엔진공회전이 끝나면 다시 한 번 새로운 엔진오일로 대체하고 오일필터도 교환합니다.
  한편, 변속기와 차동기어의 오일도 교환해야 합니다. 엔진오일에 비하여 이 부분들은 훨씬 더 녹이 발생하기 쉬우므로 엔진 시동 전에 반드시 오일을 교환하는 것이 필요합니다. 이것은 운전자가 직접할 수는 없으므로 정비업체에 의뢰해야 합니다. 이외에도 핸들 부위에서 진동이 느껴진다면 이것도 정비업체에 점검을 의뢰합니다.
  차량을 장기간 보관만 했을 때 교환해야 하는 것에는 배터리도 있습니다. 대개의 차량은 일정 범위 내에서 암전류가 허용되고 있으므로, 장기간 사용하지 않은 상태라면 누전 또는 방전으로 배터리의 기능이 상실되었을 수 있습니다. 이 배터리와 관련되어, 만약 배터리의 기능이 상실되었다면, 엔진제어장치가 이전에 기억하고 있었던 일부 내용이 소멸되었을 것입니다. 그래서 배터리 교환 후, 초기에는 다소 엔진 공회전 상태 등이 불안할 수도 있으나, 이것은 계속 운행하면 곧 정상으로 회복되니 염려할 필요는 없습니다.

엔진에서 사용되는 벨트들

   자동차에서 동력을 발생하는 것은 엔진입니다. 엔진에서 연료를 연소시켜서 발생된 동력은 단지 바퀴를 회전시키는 데에만 사용되는 것은 아닙니다. 엔진에서 발생된 동력은 바퀴의 회전뿐만 아니라, 엔진의 계속적인 작동을 위한 목적이나 운전자의 편의를 위해서도, 그 일부가 사용되고 있습니다.
  엔진에서 발생된 동력이 바퀴를 회전시키기 위해서는 변속기 등 적절한 동력 전달장치를 통해서 동력이 전달되듯이, 바퀴의 회전 이외의 목적으로 동력이 전달될 때에도 적절한 동력 전달장치를 사용하고 있습니다. 그런데, 바퀴 회전 이외의 목적으로 엔진의 동력을 사용하는 부품들은 대부분 엔진의 구성품이거나 엔진이 설치되어 있는 위치에 가까이에 설치되어 있기 때문에, 이들 동력 전달장치는 체인이나 벨트로 구성되어 있습니다.
  대부분의 승용차의 경우에는 체인을 사용하지 않고 벨트를 사용하고 있습니다. 아래 그림에 엔진에 사용되고 있는 벨트가 어떻게 설치되어 있는가를 보입니다
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  엔진의 벨트는 엔진의 정상적인 작동을 위한 캠축(Cam Shaft)구동용, 냉각수 순환을 위한 냉각수펌프 구동용, 차량에 필요한 전기를 발전하기 위한 알터네이터(Alternator) 구동용, 운전자의 편의성을 위한 에어컨 압축기(Air-conditioner Compressor)구동용, 그리고 파워핸들펌프(Power Steering Pump) 구동용으로 구성되어 있습니다. 즉, 이런 목적을 위해서는 엔진의 동력 전달이 필요하고, 그 동력 전달을 위해서 벨트가 사용되고 있습니다. 그러나, 이들 목적을 위한 벨트가 각각 존재하는 것은 아니고, 하나의 벨트로 여러 가지 부품을 동시에 구동하는 경우가 많습니다. 따라서 엔진에 사용되는 전체 벨트의 숫자는 엔진마다 차이가 있습니다. 위 그림에서 아이들러(Idler)는 어떤 부품의 구동용이 아니고, 벨트의 구동력이 제대로 전달되게 하기 위해서 벨트의 장력을 조절하기 위해 설치한 회전체를 말합니다.
  참고로 캠축 구동의 경우는 엔진에 있는 벨트의 가장 근본적인 기능입니다. 엔진의 회전력이 발생하는 크랭크축과 캠축은 벨트로 연결되어 있습니다. 캠축은 연소실의 흡기밸브와 배기밸브를 여닫는 기능을 합니다. 흡기배기와 배기밸브의 여닫기가 크랭크축과 연결되어 있는 피스톤의 운동과 관련하여 정확한 시점에 수행되지 않으면, 엔진은 제대로 기능할 수가 없습니다. 이것은 엔진의 작동에 있어서 Hardware적으로 가장 중요한 사항입니다. 벨트가 미끌리지 않게 벨트의 장력이 적절하게 조절되어야 하는 이유도 여기에 있습니다.

 A.B.S.차량에서 해야 할 일과  하지 말아야 할 일

   A.B.S.는 적절하게 사용하면 매우 효과적인 제동장치로써 미국에서는 사용을 권장하는 안전장비입니다. A.B.S.는 제동을 해야 하는 긴급한 상황에서 바퀴가 잠기는 현상을 막아줌으로써 바퀴의 조향성능을 계속해서 유지 시켜,운전자로 하여금 계속해서 차량을 조정할 수 있게 하는 장비입니다. 이런 효과적인 장비의 장점을 최대한 살리려면, 운전자는 이 장비를 적절하게 사용하는 방법에 익숙해져야 합니다. A.B.S.의 최대 성능을 얻기 위한 효과적인 사용법에 대해서 알아봅니다.

A.B.S ( Anti-lock Braking System )

    미끄러운 도로에서 갑자기 차량의 속도를 떨어뜨리는 일은 쉬운 일이 아닙니다. 자동차 운전 경험이 많은 운전자에게도 이런 일은 위험부담이 큰 일입니다. 미끄러운 도로에서 갑자기 브레이크 페달을 밟으면, 바퀴가 Lock되어 미끄러지는 일이 발생하기 쉽습니다. ABS(Anti-lock Braking System)은 이런 경우에 운전자의 안전을 도모하기 위하여 개발된 장치입니다.
   ABS의 기본적인 원리는 간단합니다. 바퀴가 미끄러지면 조향력을 상실하기 때문에, 바퀴가 미끄러지지 않도록 Locking되는 것을 방지하는 것이 ABS입니다. 바퀴가 Locking되지 않으면 제동거리도 짧아지고 또 제동되는 순간에도 바퀴의 조향력을 유지할 수 있습니다.   <Figure from www.acdelco.com>
  ABS는 크게 나누어 4가지의 주요 부품으로 구성되어 있습니다.

   Controller는 항상 Speed Sensor로부터 정보를 수집하고 있습니다. 바퀴가 Locking된다는 것은 바퀴의 회전속도가 "0"이 되는 것이기 때문에, 바퀴가 Locking되려는 순간에는 급감속으로 인식될 수 있습니다. ABS Controller는 그런 급감속은 바퀴가 Locking되지 않은 상황에서는 현실적으로 일어날 수 없다고 판단하기 때문에, 바퀴가 회전할 수 있도록 브레이크 라인의 압력을 떨어뜨립니다. 그래서 바퀴에 다시 가속력이 있게 되면, 이제는 바퀴가 감속되도록 브레이크 라인에 압력을 가합니다. 이 과정에서 속도의 변동이 실제로는 일어나지 않은 상태로 매우 신속하게 일어납니다. 그러면, 바퀴는 Locking이 되지 않는 상태에서 최대의 제동력을 확보할 수 있는 것입니다. 통상 미끄러운 도로에서 브레이크 페달을 밟을 때, 미끄러지지 않으려면 브레이크 페달을 여러 번으로 나누어 밟아야 된다고 합니다. ABS는 그런 작동을 순간적으로 하는 것입니다.
   실제로 ABS가 작동하게 되면 브레이크 페달에 단속적인 충격이 느껴질 것입니다. 이것은 밸브가 빠른 속도로 열림과 닫힘을 반복하기 때문에 생깁니다. 어떤 ABS는 이런 작동이 1초에 15번 이루어지는 것도 있습니다.

터보차져 ( Turbocharger )

    엔진으로부터 보다 더 큰 출력을 얻기 위해서는, 연소실에서 보다 더 많은 연료를 공기와 혼합하여 연소시켜야 합니다. 이렇게 하려면은 실린더의 숫자를 늘이거나 실린더를 크게 만들어서 엔진의 배기량을 늘어야 합니다.  이보다 더 간단한 방법이 터보차져를 장착하는 방법입니다. 현재 우리나라에서 익숙하게 접할 수 있는 터보차져는 디젤엔진에 부착된 것입니다. 디젤엔진에서 터보차져는 엔진의 중량을 크게 증가시키지 않고 높은 출력을 얻게 할 뿐만 아니라 유해배기가스의 배출도 줄이는 기능을 합니다.
    터보차져는 배출가스의 힘을 이용하여 터어빈을 돌리고, 터어빈이 회전함에 따라 이 터어빈의 회전축과 연결되어 있는 압축기도 회전하여, 엔진에 흡입되는 흡입공기를 압축함으로써 연소실에 더 많은 공기를 충진시킬 수 있게 합니다. 더 많은 공기가 연소실에 충진되었으므로, 이 공기에 연료를 분사시켜 연소시키면 엔진 1회전당 더 큰 출력을 얻을 수 있는 것입니다.

  위 그림에서 알 수 있듯이 연소실에서 연소된 배기가스는 터어빈의 날개를 회전시키고, 터어빈의 회전축과 연동된 압축기는 흡입공기를 압축시킵니다. 배기계에 있는 터어빈은 배기가스의 흐름을 방해하므로 다소 배압이 높아지지만, 압축공기의 흡입에 의한 출력증가로 보상됩니다. 압축기는 공기필터(Air Cleaner)와 흡기 매니폴드 사이에 있습니다. 터어빈에 있는 Wastegate는 터어빈에 과도한 압력이 걸리는 것을 방지하기 위한 안전용 밸브입니다.
  한편 압축기를 통하여 흡입공기를 압축할 때 압축공기의 온도도 상승하므로, 공기밀도의 증대비율이 떨어져서 충진효율이 저하될 수 있으므로 이를 해결하기 위해서 압축공기를 냉각시키는 인터쿨러(Intercooler)를 장착한 엔진도 있습니다.
  터보차져는 엔진의 출력을 30%정도 향상시키며 연료소모 측면에서도 유리하고 특히 배출가스저감에도 기여한다는 장점이 있는 반면에, 이를 장착하기 위해서는 보다 강건한 구조의 엔진을 설계해야만 합니다.

DOHC? 엔진의 밸브수

   엔진의 연소실에 공기가 흡입되고 연소가스가 배출되는 통로인 흡,배기밸브가 여러 개로 만들어진 것을 다중밸브(Multi-Valve) 엔진이라고 합니다. 역사적으로 다중밸브 엔진은 1912년에 일부 경주용 차량에서 선보였다고 합니다. 그러나 본격적으로 대량생산되는 차량에 적용된 것은 1960년대의 일로, 4밸브 엔진을 탑재한 혼다의 Honda S600이 최초였던 것으로 알려지고 있습니다.
   1970년대에 들어서 Lotus나 BMW와 같은 유럽 차량들이 뒤를 이었고, 한 개의 캠축으로 4개의 밸브를 구동하는 엔진도 등장하였습니다. 1980년대 들어 혼다가 3밸브을 일부 제작하기도 했지만,80년대 중반에 도요타(Toyota)와 혼다(Honda)가 4밸브 엔진을 전 배기량에 걸쳐 대표 모델 엔진으로 결정했습니다. 전세계적으로 일본의 자동차 제작사들이 가장 먼저 다중밸브 엔진을 표준화(?)한 셈이 된 것입니다.

경유 차량의 심장 - 디젤엔진

   우리나라는 자동차에 사용되는 유류의 가격 차이가 심해서 가솔린에 비하면 경유는 매우 값 싼 연료입니다. 차량 유지비 관점에서 보면 경유 차량은 분명 가솔린 차량에 비하여 경쟁우위에 있습니다만, 아직까지 경유 차량에 대한 인식이 좋지 않는 것 또한 분명한 것 같습니다.
   가솔린엔진이 1876년에 발명되었지만 효율이 그다지 높지 않았기 때문에 보다 더 좋은 효율의 엔진을 연구하게 되었고, 1892년 독일에서 디젤엔진이 개발되었습니다. 당연히 더 높은 효율을 가지고 있는 기술입니다.  디젤엔진은 점화플러그를 가지고 있지 않습니다. 공기를 흡입하여 높은 압력까지 압축 시킨 다음에, 압축으로 인해 높은 온도로 가열된 공기 중에 연료를 분사하여 연소를 발생시킵니다. 이런 기본 작동흐름을 가지는 디젤엔진은 다음과 같이 가솔린 엔진과 차이가 있습니다.

   디젤엔진에서 인젝터는 고온,고압의 환경을 견뎌야 할 뿐만 아니라 연소에 유리하게 충분히 미세한 크기로 연료를 분시할 수 있어야 합니다. 엔진의 출력성능이나 유해가스의 배출성능의 상당 부분이 인젝터의 성능에 따라 영향을 받습니다.
   디젤엔진은 별도의 점화장치를 사용하지 않기 때문에 대기온이 낮은 추운 날씨에는 시동에 있어서 불리합니다. 압축한 후의 온도가 연료의 자연발화에 불충분할 수도 있기 때문입니다. 이런 문제를 해결하기 위해 일부 디젤엔진에서는 글로우플러그(Glow Plug)라는 전기가열보조기구를 사용하기도 합니다.
   요즘의 디젤엔진은 출력성능의 개선, 소음 및 진동 개선, 배출가스의 개선 등을 위하여, 보다 정밀한 엔진제어가 가능한 고압 전자제어방식으로 점차 비중이 옮겨가고 있습니다.

타이어 마모와 휠얼라인먼트(Wheel Alignment)

    운전 중에 차량이 자꾸 한 쪽으로 쏠리는 느낌을 받으면, 타이어의 얼라인먼트를 확인할 필요가 있습니다. 우선 타이어의 마모패턴을 살펴봅니다. 사실 타이어의 마모패턴을 살펴보는 것은 예방적인 차원에서는 상당히 늦은 일일 수도 있습니다. 왜냐하면, 설사 휠얼라인먼트에 문제가 있다고 하더라도 이것이 타이어의 마모에 어떤 패턴으로 나타나는 것은 마모가 상당한 정도까지 진행한 후이기 때문에 예방적 차원에서는 도움이 되지 않기 때문입니다. 그래서 정기적으로 휠얼라인먼트를 확인하는 것이 바람직합니다.
   동전을 가지고 바퀴의 안 쪽부터 타이어 홈의 깊이를 측정해봅니다. 측정된 홈의 깊이가 어떤 모양을 가지고 있는지 아래 그림들과 비교해 보세요.

   가장 중요한 것은 차량이 평탄한 길을 주행할 때 차량이 어느 한 쪽으로 쏠림이 없이 직진주행이 가능해야 한다는 것이며 이때 핸들 위치 또한 적절해야 한다는 것입니다. 만약 문제가 있다면 정비소의 도움을 요청해야 합니다.

겨울철에 시동걸기 어려운 이유

   우리나라에서와 같이 사계절이 명확하게 구분되고, 또한 여름철과 겨울철의 기온 차가 많이 나는 지역에서는 각 계절별로 특별한 고장이 발생할 수 있습니다. 자동차 제작사에서도 이런 계절별 요인을 고려하여 차량을 개발하지만, 차량의 주행거리가 많아지면, 각 부품들의 기능 및 성능도 저하되므로, 새 차일 때와는 달리 계절의 영향을 받는 일이 발생할 수 있습니다.특히, 기온이 많이 떨어지는 겨울철에는 다른 계절에서는 겪어보지 못한 고장이 생길 수 있습니다. 그 중에서도 아침에 시동걸기가 힘들어지는 현상은 정도의 차이는 있지만 누구나 경험하는 사항입니다. 영하10도 이하로 떨어지는 날이 계속되면, LPG자동차나 경유자동차는 시동 걸 때 애먹는 경우가 많습니다.
   그러면 겨울철에 이렇게 시동걸기가 힘들어지는 이유는 뭘까요?
   겨울철에 시동걸기가 힘들어지는 이유로는 대체로 3가지로 요약할 수 있습니다.

   위의 3가지 이유 중에서 (1)과 (2)는 자동차 제작사에서 영하 20도 정도까지는 고려해서 차량을 개발하므로 사용자의 입장에서는 그다지 염려하지 않아도 됩니다. 그러나 (3)의 배터리는 사용자의 관리에 의해서 성능이 달라질 수 있기 때문에 관심을 가지고 관리해야 하는 것입니다.

배터리 수명과 성능

이런 경우를 피하는 것이 배터리의 수명을 연장하는 방법입니다.

배터리를 청결한 상태로 관리하는 것이 중요합니다. 배터리에 연결된 케이블도 청결해야 하며 연결상태가 양호해야 합니다. 많은 배터리가 청결하지 않거나 불안정한 케이블 연결에서 발생합니다.
배터리를 살펴보면 다음과 같은 용어들이 사용되는 것을 볼 수 있습니다.
배터리와 관련된 용어들의 의미를 살펴봅니다.        

배터리의 기본 상식

   여러분이 운전하시는 자동차가 시동을 걸 때마다 조금은 시원치 않다는 느낌을 받고 있지는 않습니까? 또는 엔진 공회전 상태에서의 헤드라이트 불빛이 약해졌다고 느끼지는 않습니까? 그렇다면 우선적으로 배터리의 교환을 생각해 보십시오.
   배터리는 기본적으로 엔진을 시동시키는 기능을 합니다. 그 외에도 차량에 탑재되어 있는 충전시스템이 감당하지 못할 정도로 많은 전력을 사용할 때, 충전시스템을 보조하여 전력체계를 안정화하는 기능도 하고, 충전시스템이 고장 났을 때는 이를 보완하는 기능을 합니다.
   배터리의 수명은 보통 2~3년 정도 되는데, 이렇게 배터리의 수명이 한시적인 것은 배터리의 성능이 여러 가지의 이유로 성능이 저하되기 때문입니다. 충전과 방전을 반복하는 것이나 전극에 황화합물이 덮이는 것 등의 정상적인 사용상태에서도 배터리의 성능은 저하되며, 이런 성능저하는 과방전,고열,진동,방치 등에 의해 가속화됩니다. 배터리를 3개월 이상 사용하지 않고 방치하면 충전기능은 거의 손실됩니다.
   배터리를 제대로 관리하는 방법은 항상 전해액이 규정 범위 안에 있도록 관리하는 것, 전원단자의 체결을 확실히 할 것, 부식된 부분이 있으면 추가적인 부식의 전파를 막기 위해 부식된 부분을 제거할 것, 알터네이터 구동벨트의 장력을 유지할 것 등입니다. 이런 항목들을 대개 한 달에 한 번 정도 확인하는 것으로 충분합니다.

   배터리의 성능을 확인할 수 있는 방법으로 전해액의 비중을 측정하는 방법을 많이 사용합니다. 아래 표에 전해액의 비중에 따른 충전정도와 전압을 표시합니다.

냉각시스템의 기초

   자동차의 엔진이 제 성능을 발휘하기 위해서는 적절한 혼합기가 충분히 공급되고, 공급된 혼합기가 연소실 내에서 효과적으로 연소되어야 합니다. 혼합기가 효과적으로 연소되기 위해서는 여러 가지 작동조건이 적절해야 하는데 연소실의 온도도 중요한 조건 중의 하나입니다. 연소열에 의해서 상승하는 연소실의 온도를 계속적으로 일정 온도범위 내로 유지시키는 일을 수행하는 것이 냉각계(Cooling System)입니다.

4행정 엔진의 작동과정

   현재 국내에서 제작되고 있는 자동차의 엔진은 모두 흡입,압축,팽창,배기의 각 행정을 순서대로 진행하는 4행정(4 Stroke)엔진입니다. 각 실린더에서 이 4행정이 순차적으로 진행되고, 4기통 엔진,6기통엔진과 같은 다기통 엔진에서는 각 기통별로 정해진 순서에 따라 이들 행정들이 계속 반복됩니다. 예를 들어, 4기통 엔진의 경우에 1번 실린더에서 흡입행정이 진행되면 다음에는 3번 실린더에서 흡입행정이 진행되고,다음은 4번 실린더,그리고 그 다음은 2번 실린더에서 흡입행정이 진행됩니다. 따라서 1번 실린더에서 팽창행정이 진행될 때,3번 실린더에서는 압축행정이,4번 실린더에서는 흡입행정이,그리고 2번 실린더에서는 배기행정이 진행되고 있는 것입니다. 아래 그림을 보면 각 행정별로 엔진에서 어떤 일들이 일어나는지 알 수 있습니다. 각 행정별 특징을 표로 정리해봅니다.

5속 수동변속기(Manual Transmission)

   현재 사용되고 있는 대부분의 수동변속기는 5속변속기입니다. 5속변속기의 간단한 구조를 보이면 아래 그림과 같습니다.

   녹색기어를 통하는 엔진출력은 하늘색의 Layshaft를 거쳐서 노란색기어까지 전달됩니다. 변속용 손잡이의 이동에 의해서 선택된 노란색기어가 출력축으로 출력을 전달하게 되면 바퀴까지 출력이 전달되는 것입니다. 여기까지는 지난 번에 간단하게 살펴본 것과 동일한 내용입니다. 다른 점은 후진을 위한 Reverse Gear가 빨간색으로 표현되어 있는 것입니다. 노란색기어는 왼쪽부터 차례로 5속,4속,3속,2속,1속,그리고 후진용 기어입니다. 노란색기어의 Teeth 숫자가 많을수록 출력회전수는 작아지고 출력토오크는 커집니다. 물론 이런 변속배치는 하늘색기어와 노란색기어의 배치를 어떻게 하느냐에 달려 있습니다.
   이때의 변속용 손잡이의 이동을 나타내면 아래 그림과 같습니다.

    맨 오른쪽 Collar가 좌,우로 이동하면 각각 1속과 후진이 됩니다. 동일한 양상으로 중앙 Collar가 좌,우로 이동하면 각각 3속과 2속이 됩니다. 이것을 간단한 모양으로 결합시키면 우리가 수동변속기 차량에서 흔히 보는 H형태의 변속용 손잡이 이동패턴이 되는 것입니다.  

수동변속기(Manual Transmission)의 작동 원리

   차량속도를 조절하기 위하여 운전자는 수동변속기의 변속손잡이를 상,하,좌,우로 이동시킵니다. 변속손잡이는 보통 'H'자 모양의 패턴 위를 이동하게 되어 있는데, 이는 모든 변속의 과정에 중립단계를 거치게 되어 있는 구조입니다. 수동변속기의 작동 원리를 아래의 간단한 그림을 통하여 설명합니다. 아래 그림에서 녹색기어에는 클러치를 통과한 엔진의 회전력이 전달되고 있고, 최종적으로 회색기어를 통하여 차축으로 회전력이 전달됩니다.변속기의 입력에 해당하는 녹색기어와 변속기의 출력에 해당하는 회색기어는 Layshaft에 의해서 연결되어 있습니다. 그림에서 노란색기어와 회전축이 Layshaft입니다.

   녹색기어와 노란색기어는 각각 기어축과 일체를 이루고 있는 반면에 회색기어와 회전축 사이에는 베어링이 있어서 기어와 회전축이 각각 독립적으로 회전할 수 있습니다. 회색기어가 있는 회전축은 스플라인축으로, 이 축을 따라 분홍색으로 표현된 collar가 이동할 수 있습니다. collar가 회색기어의 어느 것과도 결합되지 않은 상태가 Neutral상태입니다. 엔진의 회전력이 차축으로 전달되지 않고 단순히 각각의 기어들이 회전만 하고 있는 상태입니다.
   변속용 손잡이에 기구적으로 연결되어 있는 Gear Sellector Fork를 통하여 Collar를 이동시킬 수 있는데,그림에서와 같이 변속용 손잡이를 왼쪽으로 이동시켜 Collar를 오른쪽 회색기어와 결합시키면, 엔진의 회전력 → 녹색기어 → 노란색기어 → 회색기어 → Collar → 회색기어 회전축의 순서로 회전력이 전달되어 차축으로 회전력이 공급됩니다. 따라서 변속용 손잡이를 이동시킬 때 잘못해서 '드르륵'하는 충돌음이 날 때가 있는데, 이것은 기어들의 teeth가 부딪히는 소리가 아니고 collar와 회색기어 사이에서 나는 소리입니다. 출력축에 있는 회색기어들은 서로 다른 속도로 회전하고 있기 때문에 변속을 하게 되는 순간, Collar와 결합시키고자 하는 회색기어의 속도를 일치시키지 못하면 변속이 매끄럽게 이뤄지지 않습니다. Collar와 회색기어의 속도를 같게 하려는 목적으로 적용되어 있는 것이 동조기(Synchronizer)입니다. Synchronizer는 Collar와 회색기어가 우선 마찰접촉을 통해서 연결된 다음에, Teeth를 통한 완전한 결합을 유도하는 장치입니다.