부동액 완전정복: 100% 상태이면 오히려 동결온도가 낮아지고 연비악화!!
냉각수가 하는 역할은 엔진의 냉각과 방청입니다. 냉각수는 냉각효과를 극대화하기 위해서라
면 부동액이 단한방울도 섞이지 않은상태가 냉각효율이 가장좋습니다.
하지만 겨울같이 물이 동결되는 영항의 온도로 내려가면 냉각수가 얼기때문에 냉각점이 낮은 부동액이 포함되며,
알루미늄 라지에이터에 녹이나서 구멍이 나는것을 방지하기 위해서 방청역할도 매우 중요합니다.
흔히들 잘못된 상식중의 하나로 부동액은 농도가 짙으면 짙을수록 잘 얼지않고, 부동액은 평생교환할 필요가 없다라는것입니다.
***주의***
하지만 부동액 100% 상태이면 오히려 동결되는 온도가 높아(악화)집니다. 약 영하 15도 정도에서 얼어버리게 됩니다.
여기에 물과 부동액을 1:9 정도로만 섞어주면 동결점은 영하 40도까지 낮아지게 됩니다. 두배나 더 낮은온도에서 얼게되
는것이지요.
설령 부동액과 물의 비율이 5:95 가 된다하더라도 어는점은 영하 30도 정도로서 한국의 겨울기온에 냉
각수가 어는일은 발생하지 않게됩니다.
보통은 물:부동액의 비율을 6:4로 권장하고 있습니다. 하지만 보통은 5:5 정도로 희석해서 사용합니다. 5:5정도의 농
도로 희석이 되면 어는점은 영하 35도 정도로 오히려 1:9에 비해서 높아지지만, 냉각효율 측면에서 보면 물이 적정
량 포함되어야 합니다. 이유는 다음과 같습니다.
부동액은 에틸렌글리콜(EG)계와 프로필렌글리콜(PG)계로 구분됩니다. 가장 많이 사용되었던 부동액은 에틸렌글
리콜계의 부동액입니다. EG는 연두색 빛을 보이고 PG는 노랑색 빛을 보입니다. 이 두가지의 부동액의 차이점은 환
경측면에서 PG가 약간 독성이 좀 적다라는것, 그리고 가격이 비싸다는것을 제외하면 다른성능은 똑같습니다.
냉각효율 측면에서 보면 고등학교 화학시간에 배운 비열에 대해서 기억을 더듬어 비열이 낮으면 낮을수록 열을 전
달하는 능력이 떨어지게 되어, 열효율이 떨어집니다. 냉각수의 주역할인 엔진의 냉각측면에서 보면 열전달 효율이
떨어지게 되면 엔진의 냉각되는 속도가 둔화됩니다.
100% 부동액의 비열은 0.6 입니다.
물론 추운 겨울에는 외부의 온도가 충분히 낮기 때문에, 냉각효과가 넉넉하지만 외부온도가 높은 한여름에는 비열
이 낮게되면 냉각효율이 떨어지게되어, 한여름에 정체되는 상황에서 에어콘까지 동작했다면 엔진은 그대로 오버히
트를 하게됩니다.
엔진이 오버히트하게되면 출력이 급격하게 떨어지고, 그상태에서 지속적으로 시간이 지나게되면
알루미늄제 헤드가 뒤틀리게되고, 심하면 엔진이 고열로 인해서 실린더와 피스톤이 고착되어 결국 엔진사망 판정
을 받을수도 있습니다.
정비시에 권장하는 규정 혼합량인 물:부동액을 6:4 정도로 섞어놓게 되면 100% 부동액에 비해서 비열이 1.5배정도
높고, 100% 물에 비하면 비열이 약간 낮아지게되어, 냉각효율이 100% 물과 비슷한 수준이 됩니다. 그리고 부동액
은 물에 비해서 점도가 높기 때문에, 점도가 높게되면 냉각수를 순환하는 워터펌프가 더 많은 일을 해야하고, 결국
이것은 엔진의 출력을 까먹습니다.
고작 그 작은 워터펌프가 엔진출력을 까먹어봐야 얼마나 까먹겠냐고 하겠지만, 한때 쏘나타 2.0의 엔진출력이 147
마력에서 133마력으로 갑자기 떨어지게 된것도 순수하게 엔진만 장착하고 출력을 측정한것이냐... 아니면 배기헤더
에 배기관이며, 각종 펌프 및 주변장치를 재고 측정한것이냐에 따라서 출력이 무려 14마력이나 떨어지게 된것입니
다.
그리고 부동액이 하는 역할중에서 대부분의 사람들의 기억에 잊혀져가고 있거나, 아예 생각도 되지 않는 것이 바로
방청입니다. 방청은 녹을 방지하는 역할로서 알루미늄제 실린더 헤드와 주물로 만들어지는 실린더 블럭과 워터펌프
등등, 냉각수가 순환하는 통로(워터재킷)에는 어쩔수없이 서로 다른 재질로 인해서 화학적반응으로 녹이 발생하게
됩니다.
다량의 녹이 발생하게 되면, 가장 약한부분부터 급격하게 녹이 발생되어 결국에는 구멍이 나게 됩니다. 이런 냉각수
가 순환하는 통로에서 가장 약한부분은 역시 100% 알루미늄으로 만들어지는 라지에이터 입니다. 라지에이터에 다
량의 녹물이 순환하면서 점차 부식이 되고 결국에는 라지에이터에 구멍이 나게됩니다.
때로는 워터펌프의 임펠라가 녹으로 인해서 부러지는 현상도 경험을 했었구요.. 방청성분과 함께 거품이 나지않게
다른 첨가물을 혼합하여 만들어지게 됩니다.
부동성분은 영구적으로 지속이 되어, 얼지않는 부동측면에서 보면 냉각수는 폐차할때까지 교체할 필요가 전혀없습니다만,
방청성분은 점차 시간이 지나면 지날수록 방청효율이 떨어지
게 되어 2년 정도 사용된 부동액은 방청을 전혀하지 못하는 상태가 됩니다.
인산염(에틸렌글리콜, EG)이 주성분이 된 부동액은 형광의 연두색을 가지고, 규산염(프로필렌글리콜, PG)이 주성
분이된 부동액은 형광의 노란색을 보이는것도 이 방청성분에 색소를 첨가하였기 때문입니다. 이 색소는 점차 시간
이 지나면 지날수록 형광색을 잃어버리게 되어 연갈색으로 변하게되고, 아주 고약한 냄새를 풍기게 됩니다.
갈색으로 변해버린 부동액은 부동성분은 가지지만 방청성분은 가지지 못해서 엔진내부에 부식진행을 막을 방법이 없게 됩
니다.
따라서, 부동액은 매 2년마다 반드시 교체해주어야 하며, 자가정비하겠다고 직접교체하는 경우라면 폐 부동액을 처
리할 방법이없습니다. 폐 부동액은 독성이 적은 PG라고 할지라도 인체에 상당히 유해한 맹독이기 때문에 아무데나
버려서는 절대로 안됩니다.
냉각수를 교체할때 냉각수에 기름기와 함께 짙은갈색으로 변색되었다면 헤드가스켓에서 엔진오일이 워터재킷으로
넘어가서 냉각수에 혼합되는 증상으로 이때는 헤드가스켓을 교체해야만 합니다.
'자동차정비' 카테고리의 다른 글
| 자동차 예열, 후열은 필요한가? (0) | 2021.05.07 |
|---|---|
| 엔진오일 합성유 (0) | 2021.05.05 |
| 랭글러 오프로드 튜닝 (0) | 2021.04.27 |