일반 내연기관 엔진만 있는 차량은 엔진과 미션에 냉간시로부터 적정한 온도가 상승하고 운행하는 시간 동안 열이 오르지 않도록 냉각기능이 잘 가동된다면 큰 문제가 없습니다. 그렇지만 하이브리드 차량은 전기모터가 개입될 때는 엔진의 작동이 멈추고, 필요한 조건이 생겼을 때만 엔진이 가동되기 때문에 엔진작동의 빈도가 커져 더욱 신경을 써야 합니다.
오늘은 겨울철 열관리에 대해 글을 올리겠습니다.
하이브리드의 종류
플러그인 하이브리드 :
상황에 따라 운전자가 선택적으로 전기모터로만, 엔진으로만, 두가지를 모두 병행해서와 같이
3가지로 전환이 가능하며 특히 두가지를 병행하여 운행을 할 때는 풀 하이브리드의 상황과 같은 조건이 되어버리기 때문에 열관리의 주의가 필요합니다.
풀 하이브리드 :
주행 중에 엔진이 켜졌다, 꺼졌다의 빈도가 크며 특히 겨울철 외부온도에 의해 냉각되는 시간이 빨라져 적정한 온도를 유지하기가 어렵습니다.
마일드 하이브리드 :
엔진과 미션사이에 토크컨버터라는 장치에서 작은 모터가 엔진의 주된 동력을 지원하는 기능이기 때문에 엔진은 항상 켜져 있어 일반적인 내연기관의 열관리에 상응하는 관리 수준을 나타냅니다. 그러므로 열관리가 용이합니다.
하이브리드의 온도유지 시스템
엔진의 켜짐과 꺼짐이 빈번함에 따른 PTC히팅시스템으로 적정온도 이하로 하강하면 히팅시스템에 의해 엔진이 켜지게 됩니다. 또한 수온이 상승한 냉각수를 순환시켜 적정한 엔진의 온도를 맞출 수 있도록 합니다.
온도유지 시스템의 단점
PTC히팅시스템이 있지만 그럼에도 불구하고 아주 추운 혹한의 조건에서 히팅시스템에 의해 얼마나 효율적인 유온이 상승하는지 알 수 없습니다.
그리고 가을날씨처럼 기온의 변화가 큰 애매한 외부온도환경에서 완벽하게 활성화가 가능한 것인지도 알 수 없습니다.
아울러 온도가 적정 수준 미만일 때 엔진이 켜지는 횟수가 증가된다고 가정했을 때 냉간에서 엔진이 처음 켜지는 시점은 흡기 압축 폭발 배기의 4 행정 중에 압축하는 과정에서 피스톤은 실린더를 긁으면서 올라옵니다. 이런상황이라면 실린더의 내벽은 피스톤으로부터 완벽히 보호받을 수 있을지 우려스럽습니다. 물론 긁는것을 방지하기위해 엔진오일이 윤활되지만 4행정 사이클 중 폭발 후 배기하는 과정에서 피스톤은 실린더를 한번 더 긁으면서 내려갑니다.
즉. 엔진이 켜지기 전에 오일은 엔진의 바닥 쪽으로 깔려 있는 상황에서 캠샤프트를 통해 회전하는 운동이 피스톤의 직전왕복 운동으로 전환되는 과정에서 회전축과 피스톤의 돌아가는 축에 올라가면서 긁고, 내려가면서 긁습니다. 바로 이러한 과정에서 피스톤이 실린더에 마찰을 유발하고 스크래치를 유발할 수 있습니다
단점의 보완책
키포인트는 엔진오일입니다. 가능한 0W를 사용하셔야 합니다.
0은 동절기의 온도하한에 대한 뜻이고 W는 윈터의 약자입니다.
즉. 영하 -35도의 겨울철 날씨에도 얼지 않고 윤활이 가능한 오일입니다.
물론 5W도 가능합니다. 그렇지만 영하 -25도까지 윤활작용이 가능하기 때문에 우리나라 겨울의 환경은 같은 온도의 범주 내에 있지만 5W 대비 0W가 겨울철 혹한의 환경에서 윤활성이
용이한 것처럼 열 전도율 또한 0W가 훨씬 좋습니다.
그렇기 때문에 5W 보다 0W가 적합하다고 판단됩니다.
엔진의 온도를 확인하는 방법
계기판 디스플레이 상에 유온(오일의 온도)이 디스플레이된다면 좋겠지만 디스플레이되지 않는 차량들이 많습니다. 그런 상황이라면 수온게이지는 확인이 가능합니다. 최소 우리는 수온게이지의 레벨을 통해 "아직 차갑다", "적정하기엔 미달이지만 그럭저럭 괜찮다" 혹은 "온도가 적정하지 않은데 엔진이 왜 켜질까"라는 식별이 가능할 것입니다.
결론
이렇게 열관리에 대해 관심을 가지고 있고 적합한 엔진오일을 선정하여 주입된다면 매년 찾아오는 겨울과 혹한의 환경에서 보다 더 좋은 컨디션이 유지될 것으로 생각됩니다.