자동차 벨트를 이해하자

자동차 벨트를 이해하자.

단순히 엔진이라는 말로 총칭하는 부품은 자동차의 심장이자, 자동차의 모든 것이라고 할 수도 있는 핵심부품이다. 엔진은 다양한 부품과 장치가 한 대 어우러져 하나와 같이 움직이도록 설계되어 있다. 그중 엔진의 크랭크축에 장착되어 있는 타이밍벨트 및 체인과 구동(외부, 걷) 벨트의 중요성에 대하여 간과해서는 안된다.

자동차에는 여러 가지 벨트가 있다. 이 벨트는 시간이 지나면 마모되고 교체를 해줘야 하는 소모품으로 차종마다 제조사에서 지정한 km와 자신의 운행 여건을 고려해서 미리미리 교체를 해줘야 한다. 그래서 오늘은 자동차의 벨트들이 어떤 특징을 가지고 있는지 자동차 엔진에서 중요한 벨트에 대해서 알아보자.

1. 자동차 벨트 종류

자동차에 사용되는 벨트는 대부분 팬벨트, 에어컨벨트, 파워펌프벨트, 타이밍벨트, 타이밍체인, 안전벨트로 구성되어 있다.

① 팬벨트

팬벨트는 엔진룸을 살피다 보면 눈으로 보이는 벨트가 일반적으로 말하는 팬벨트이며 주로 외부벨트(걷벨트) 또는 구동벨트라고 칭한다. 팬벨트는 엔진 동력을 이용해 에어컨과 알터네이터, 냉각수 펌프 등 필수 장치를 작동시킨다. 쉽게 말해서 냉각수를 식혀주기 위한 워터펌프 또는 냉각팬을 구동시킨다고 보면 된다.

팬벨트는 고무 재질로 되어 있으며 특히 여름에 장력이 약해지기 쉽다.

운행중에 끊어진 현대자동차 포터2 팬벨트

팬벨트가 문제가 있다면 결과적으로 알터네이터의 성능과 엔진 냉각 능력이 저하가 되기 때문에 운전하다가 가속할 때 귀뚜라미 소리 같은 쇳소리가 나면 팬벨트가 느슨해진 것을 의심해 봐야 하며, 자동차를 2년 이상 사용했거나 직접 눌러봤을 때 탱탱하게 들어가지 않는다면 교환을 해주어야 한다.

② 에어컨 벨트, 파워펌프 벨트

엔진 주변에는 엔진 구동력을 이용하여 냉각수를 순환시키는 워터 펌프, 전기를 만들어 배터리에 충전을 시켜주는 알터네이터, 핸들을 가볍게 움직이게 하는 파워 스티어링 펌프, 등 여러 가지 장치들이 있으며, 이들은 크랭크 풀리에 걸려있는 벨트에 의해서 움직이므로 시동 중에는 항상 회전을 합니다.

그러다 보니 시간이 지나면 이 벨트는 고무제품이라 경화되고 달아서 고무가 딱딱해 지거나 마모로 인하여 긁히는 가벼운 소리와 찢어지는 듯한 굉음의 마찰음이 발생하게 된다.

종종 에어컨을 켤 때 끼기~ 하면서 이상한 소리가 나는 경우가 있는데 에어컨 클러치나 베어링 등에 이상이 있을 수도 있지만 팬벨트나 에어컨 벨트가 이상이 있는 경우도 있으며 에어컨 벨트가 만약 끊어진다면 에어컨이 작동하지 않아 찬바람이 나오지 않는다.

파워펌프는 핸들하고 연관성이 있어, 핸들의 핸들링을 가볍고 안전하게 하는 데 파워펌프에 걸려있는 벨트(파워벨트)가 끊어졌다면 핸들이 무거워진다. 하지만 핸들이 완전히 돌아가지 않는 것이 아니라 무거워졌지만 힘들게 운행은 가능함으로 당황하지 말고 안전한 곳에 정차를 하고 안전조치를 취한 후 보닛을 열어 벨트에 이상이 있는지 확인을 하고 끊어지거나 이상이 생겼다면 가까운 정비소를 찾아 점검 교환을 해야 한다.

③ 타이밍벨트

타이밍벨트는 혼합기가 엔진 내부에 들어갔다가 나오는 것을 제어하는 흡기 밸브, 배기밸브의 시간(타이밍)을 조정하는 벨트이다.

요즘 생산되는 대부분의 차종은 무교환이라고 하는 체인을 사용하기도 하지만, 이전 차량인 고무벨트를 사용하는 차가 더 많으며 보통 교환주기가 차종이나 재질에 따라 6만~10만 km에 교환하게 되어있다.

이미지 출처: 네이버 

타이밍벨트가 중요한 이유는 만약에 끊어진다면 자동차 운행이 바로 불가능하기 때문이다. 끊어지는 경우보다는 벨트 안쪽이 마모(톱니가 떨어짐)가 돼서 벨트가 헛돌게 되는 경우가 많다고 하지만, 끊어질 경우 시동이 바로 꺼져 버려서 자칫 큰 사고 위험이 있으므로 주의를 해야 한다.

④ 안전벨트

안전벨트는 영구적으로 사용이 가능한 것으로 많이 알려져 있지만 안전띠 또한 소모품으로 4~5년 정도가 경과하면 안전 효과를 위하여 점검을 받는 것이 좋다.

자동차 추돌사고가 발생했다면 차량은 파손되었지만, 운전자는 상해를 입지 않은 경우가 많다고 하는데 바로 이 안전벨트 때문에 안전한 것이다. 안전벨트가 충격을 흡수하여 운전자의 상해를 최소화하는데 보통 차 파손 부위는 수리가 되지만 외관상 문제가 없다면 안전벨트를 교체하지 않고 계속 사용하게 되는 경우가 많아 다음 사고 시에 제대로 성능을 발휘하지 못하는 경우가 많기 때문에 사고 후에는 안전벨트를 꼭 점검하여야 하며, 중고차 구입시에도 안전벨트의 이상여부를 꼭 확인하여야 한다.

2. 자동차 핵심 부품인 엔진의 타이밍벨트와 타이밍체인

엔진은 알고 있듯 4 사이클 행정으로 ①흡기-②압축-③폭발-④배기를 순서에 의하여 반복하고 있다. 이 순서를 한 점 오차 없이 정화하게 시간적 타이밍을 맞추어 주는 역할을 타이밍 기어, 벨트, 체인이 하는 것이므로, 타이밍벨트나 체인은 배기에서 다시 흡기로 돌아갈 때 열림과 닫힘을 정확하게 제어하는 역할을 하고 엔진의 힘을 타이밍벨트나 체인을 통해 구동 기관에 전달한다.

이런 타이밍은 초창기 엔진들은 기어가 역할을 했고, 2000년대의 엔진은 대부분 벨트가 사용되었다. 차종에 따라 DOHC, SOHC, V6와 같은 엔진 타입에 따라서 교환 시 부품 가지 수가 차이가 있다. 그리고 차종이 2010년식 이후라면 타이밍 체인이라는 체인 방식으로 대부분 바뀌어 적용되고 있다.

타이밍을 위한 고무 재질인 벨트나 체인이나 계속해서 움직이는 엔진에 의해 마모가 일어난다. 마모가 심각해질 때까지 교환을 하지 않게 되면 엔진의 점화 시기가 부정확해지고 엔진 출력이 저하될 수 있다. 그리고 마모가 점점 심해져 결국 끊어지게 되면 동력을 전달할 수 없기 때문에 자연스럽게 시동이 꺼지게 된다. 이때는 밸브의 여닫음이 부정확하여 실린더 헤드가 손상될 위험이 아주 높다.

① 타이밍벨트

그래서 타이밍벨트는 권장 주기에 맞춰 교환해줘야 하는 소모품이다. 일반 고무벨트의 경우 약 8만 km의 교환 주기를 가지고 있고, 고강성 벨트는 12만에서 15만 km까지 주행할 수 있다. 고강성 벨트의 경우 20만 km를 견딘다는 이야기도 있지만 타이밍벨트 교체 시 함께 교체할 수 있는 부속들을 같이 교체하는 것이 대부분이기 때문에 권장 주기에 맞춰 확인을 하면 좋겠다.

고무용 타이밍벨트가 설치되어 있는 차종을 새 차로 구매해 아직 운용을 하고 계시다면 교환 주기가 다가왔거나 넘기셨을 가능성이 높으니 확인해보아야 한다. 또한 2010년 식 이전의 10만 km 가까이 되는 주행거리를 가진 중고차를 구매하셨다면 구매 시에 타이밍벨트가 교체된 이력이 있는지 확인해보시는 것이 좋다.

② 체인용 타이밍

반면 10년식 이후에 차종에 장착된 타이밍 체인은 반영구적이라고 할 만큼의 긴 교환주기를 가지고 있어 차량을 교체하기 전에 거의 바꾸지 않아도 될 정도라는 의견이 많다. 급가속 시 엔진의 힘을 확실하게 전달해준다는 점도 타이밍 체인이 대세가 된 이유라고 할 수 있다.

하지만 고무가 아닌 쇠로 된 체인 구조인 만큼 엔진 소음이 타이밍벨트보다 많이 난다는 단점이 있다. 그러나 이는 엔진 커버 및 방음 기술이 충분한 차종의 경우 크게 느끼지 못할 정도이다.

 이미지 출처: 네이버

이렇게 장점이 많은 타이밍체인도 사용하다 보면 교체해야 할 때 가 있다. 반영구적이며 20만 km 이상의 교체 주기를 가지고 있다고 알려진 만큼 늘어지거나 끊어지지 않는 선입견을 가지고 있는 사람들이 많지만, 타이밍 체인은 자전거 체인과 같이 각 링크들을 핀으로 고정하고 연결해 제작한 것이다. 그래서 시간이 지나면 핀과 링크가 느슨해지고 늘어나는 현상이 발생하게 된다.

이렇게 타이밍 체인의 장력이 부족해지게 되면 경운기처럼 털털거리는 소음이 커지고 출력이 떨어지는 등의 증상이 발생한다.

그리고 유격을 방치했을 때 심각한 경우 체인이 끊어지는 현상이 발생하기도 한다. 그렇게 되면 타이밍벨트와 마찬가지로 실린더 헤드가 손상되는 것이다.

 

이상으로 자동차에 사용되는 벨트류에 대하여 알아봤다. 안전하고 쾌적한 자동차 생활을 위해서 많은 운전자들이 자기 차에 많은 관심을 쏟고 계실 텐데, 타이밍벨트와 체인은 다른 부품들 대비 교체 주기가 긴 편이라 자주 신경을 쓰지 못하는 운전자들이 많다. 자동차의 심장, 엔진에 대한 주기적인 점검과 확인은 아무리 해도 모자라지 않는다.

오늘 알아본 엔진의 타이밍이 자동차를 이해하는 데 대하여 조금이라도 도움 되어 원활하게 차량관리를 하시고 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되길 바랍니다.

 

다음 시간엔 이 타이밍에 있어 타이밍벨트와 타이밍체인에 대하여 더 구체적으로 상세히 알아보도록 하겠습니다.