최적의 효율로 가는 길을 막는 장애물 - 엔진 노킹
가솔린 엔진에서 디젤 엔진 소리가 나면 위험하다.
일반적인 가솔린 엔진의 연소는 점화 플러그에서 시작한 화염이 자연스럽게 벽면으로 퍼져 나간다. 그러나 점화 시기를 너무 앞으로 당겨서 폭발과 압축이 동시게 일어나게 되면 실린더 내의 온도와 압력이 지나치게 급격하게 상승한다. 그럴 경우에 아직 점화 플러그에서 시작한 화염이 벽면에 도달하기 전에 벽면 쪽에 있던 연료가 압축 가열되어 자체적으로 폭발을 하는 상황이 발생하면서 엔진에서 디젤 엔진 같은 “탁, 탁” 하는 소리가 나는데 그래서 이를 노킹 - Knocking이라고 부른다.
엔진 벽면과 피스톤에는 윤활유도 있고, 차가운 공기층도 있어서 점화 플러그로부터 화염이 와도 충분히 보호할 수 있다. 그러나 노킹 현상이 생기면 너무 가까이에서 폭발이 일어나면서 보호막에 균열이 생겨 피스톤과 엔진이 손상을 입을 수밖에 없다.
이런 손상을 막아 주기 위해서 MBT보다 먼저 노킹이 발생하면 점화시기를 더 이상 앞으로 당기지 않는다. 또 냉각 수온이나 외기 온이 너무 높은 조건에서는 점화 시기를 지연시켜 실린더 내 압력이 과하게 상승하는 것을 막고 있다.
이런 노킹 현상은 연료 내에 옥탄이라고 하는 안정적인 화학 성분이 많을수록 덜 발생한다. 그래서 옥탄을 100으로 기준 삼아 자기 폭발 현상(자발화)이 덜 일어나는 정도에 따라서 옥탄가 95 이상의 고급 휘발유와 91~94 수준의 일반 휘발유로 나뉜다. 나라마다 법으로 정한 기준이 다른데, 높을수록 순도가 높고 공정이 더 많이 들어가서 더 비싸다.
한국에 생산되는 모든 차량들은 일반 휘발유 92 기준으로 개발되어 있다. 그리고 노킹이 발생하게 되면 엔진의 이상 진동을 감지해서 이상 연소를 확인하고 점화 시기를 뒤로 늦추고, 반복되면 학습을 통해 지연한 세팅이 계속 적용되도록 엔진을 보호하는 로직이 들어가 있다.
