엔진 부조 현상이란

자동차 엔진 부조 현상이란?

엔진이 떨리거나, 차가 울컥거리거나, RPM이 요동치면 열에 아홉은 ‘엔진 부조’라는 표현을 쓰면서 왜 그런지 문의를 합니다. 차를 가지고 있는 사람이라면 누구나 아는 말이지만 정확히 무슨 뜻인지는 모르는 이 단어, 이번 시간엔 ‘엔진 부조 현상’에 대하여 알아보겠습니다.

엔진 부조 현상은 실린더 내에서 연료 폭발이 원활하지 못한 현상을 말합니다. 엔진은 동력을 얻기 위해 연료를 압축, 폭발시키는 일련의 행정이 일어나는 곳으로 최대의 효율로 동력을 만들기 위해서는 정해진 시점에 연료를 폭발시키는 것이 중요하다. 이를 위해서는 맵 센서, 산소 센서 등을 통해 수집한 정보를 토대로 ECU가 인젝터의 연료 분사 시점, 점화플러그의 발화 시점을 정확하게 지시해야 하는데, 이 과정에 문제가 생기면 엔진 부조 현상이 나타나게 된다.

엔진은 자동차의 심장이라고 할 수 있을 만큼 중요한 부분이다. 따라서 이상이 생겼을 때는 운행 중 돌발 상황이 발생하거나 사고로 이어질 수 있기 때문에 이러한 돌발 사고를 방지하기 위해서는 ‘엔진 부조 현상’이 나나 났을 때 신속하게 올바른 대처가 필요하다.

엔진 부조가 있을 때 느껴지는 가장 대표적인 증상들로는 아이들링 중 차체의 떨림 현상, 주행 시 차가 울컥거리며 튀어나갈 듯한 불안감, 엑셀을 밟는 타이밍과 가속 타이밍이 맞지 않는 느낌, 정차 시 엔진 회전수(RPM)가 불안정한 현상 등이 있다.

엔진 부조의 원인은 크게 ECU에 정보를 전달하는 센서로 인한 것과 실제로 에너지를 발생시키는 내연기관 부품에 의한 것으로 구분할 수 있다. 우선 센서와 관련된 내용부터 살펴보자.

[용어설명] 아이들링(Idling) : 공회전

1. 잘못된 측정값으로 인한 엔진 부조

ECU(전자 제어 유닛)는 자동차 전반의 움직임을 조율하는 두뇌이다. 주행습관에 따라 자동차를 적절히 운행할 수 있도록 학습까지 할 정도로 스마트한 장치이지만, 한계는 있다. 차량의 각 부위에 흩어져있는 센서에서 잘못된 정보를 전달하면 이를 분석하여 잘못된 결과를 도출한다는 것이다.

엔진 부조 현상에 영향을 주는 주요 센서는 두 가지입니다.

① 맵 센서(MAP Sensor : Manifold Absolute Pressure Sensor)

맵 센서는 공기와 연료의 혼합 가스 압력을 측정하는 센서다. 발화를 위한 혼합 가스는 흡기 매니폴드라는 관을 통해 실린더 내부에 공급되는데, 혼합 가스가 흡기 매니폴드 내에 차 있을 때의 압력을 맵 센서가 측정, 이를 전압으로 변환시켜 ECU로 보내는 역할을 한다. 이 값은 실린더 내에 연료를 얼마나 분사할지를 결정하는 주요 변수로 작용한다.

 

맵 센서는 그 자체로도 고장이 생길 수 있지만 흡기 ‘매니폴드 내에 쌓인 카본 슬러지’로 인해 압력을 잘못 측정하기도 한다. 때문에 엔진 부조 현상 중 출력이 떨어지고 엑셀 반응이 더딘 증상이 주로 나타난다면 흡기 클리닝을 먼저 해보는 것이 좋다. 일반적으로 흡기 클리닝은 3만~4만 km 정도에 한 번씩 해주면 좋은데, 꾸준히 관리를 하는 차량이라면 셀프 클리닝만으로도 충분히 효과를 볼 수 있다. 만일 주행거리가 10만 km 이상이고, 흡기 클리닝을 하지 않은 상태에서 엔진 부조가 일어난다면 카본 슬러지가 지나치게 많이 끼어있을 수 있으므로 점검이 필요하다.

② 산소 센서(Oxygen Sensor)

산소 센서는 실린더에서 연소가 끝난 후 배출되는 배기가스의 산소 함량을 측정하는 센서다. 여기서 나온 값을 기반으로 ECU가 하는 일은 혼합 가스의 연료와 산소 비율을 조절하는 것인데요. 산소량이 많다면 혼합 가스 내의 연료량을 늘려주고 반대로 산소량이 적다면 연료량을 줄여주게 된다.

산소 센서가 망가진 경우 엔진 고장 경고등이 뜨고, 가속과 감속이 불량하면서 연비가 나빠진다. 이 경우 증상만으로는 확실한 진단이 어렵고, 정비소에서 스캐너 점검을 통해 센서의 출력 전압과 파형을 확인하면 고장 유무를 금방 판단할 수 있다.

2. 내연기관 부품 노후로 인한 엔진 부조

엔진 부조에 영향을 주는 내연기관 부품은 하나하나 꼽을 수 없을 만큼 다양하다. 그중 가장 엔진 부조에 많은 영향을 주는 3가지 원인에 대해 알아본다.

① 점화플러그 & 점화코일

사실 엔진 부조가 일어나면 가장 먼저 의심을 받는 부품이 점화플러그와 점화코일이다. 점화플러그는 가솔린 차량에만 장착되어 실린더 내에서 압축된 혼합 가스에 스파크를 일으켜 발화를 시켜주는 부품이다. 그리고 점화코일은 점화플러그에 전력을 공급해주는 부품으로 이 두 가지가 내연기관을 작동시켜주는 핵심 부품이라고 할 수 있다.

 

점화플러그와 점화코일에 문제가 생기면 적절한 시점에 점화가 되지 않아 차량이 떨리는 현상이 발생할 수 있다. 해당 부품들은 연료의 폭발과 연관이 있으므로 공회전을 하고 있을 때보다는 고속 주행 시에 느껴지는 엔진 부조 현상의 원인이 됩니다. 점화플러그의 권장 교체 시점은 일반 점화 플러그의 표준 교체 주기는 주행 거리 약 30,000~40,000km, 백금 점화 플러그의 교체 주기는 약 80,000km, 이리듐 점화 플러그의 교체 주기는 약 160,000km이다.

② 퍼지 솔레노이드 밸브(PSV : Purge Solenoid Valve)

연료 탱크 속의 연료는 상온에서 조금씩 증발한다. 증발한 유증기는 연료 탱크 상부의 관을 따라 캐니스터라는 장치에 포집된다. 캐니스터에 모여 있던 유증기는 엔진이 작동하면서 공기를 유입하는 흡기 매니폴드 부압에 의해 흡기 라인으로 이동하는데, 흡기 매니 폴더와 실린더 사이에 장착되어 유입을 컨트롤하는 밸브가 바로 퍼지 솔레노이드 밸브다.

퍼지 솔레노이드 밸브가 열린 상태로 고착되면 캐니스터에 저장된 유증기보다 외부 공기가 더 많이 빨려 들어가면서 실린더로 유입되는 혼합 가스의 농도가 옅어지게 된다. 이 경우 배기가스의 산소 함량이 높아지고, 산소 센서가 이를 감지하여 더 많은 연료를 뿌리는 악순환이 일어난다. 결과적으로는 퍼지 솔레노이드 밸브에 의한 엔진 부조가 발생하면서 공회전 시 RPM 불안정, 연비 저하, 가스레인지 점화기가 튀는 듯한 타타타타 하는 소음과 진동 등의 증상이 발생하게 된다.

퍼지 솔레노이드 밸브는 파손보다는 고착에 의한 고장이 많으므로 10만 km 이상 주행한 차량에 부조가 생겼을 때 한 번쯤 점검해보는 것이 좋다.

③ ISC 모터(Idle Speed Control Motor)

ISC 모터는 공회전을 할 때 RPM을 적정 수준으로 유지시켜주는 역할을 하는 부품이다. 공회전 시에 각종 전기 장치(에어컨, 라이트, 열선 등)를 사용하면 엔진에 걸리는 부하가 달라지게 된다. 주행 중이라면 가속 페달을 밟아 RPM을 높여주면 되지만 정차 간에는 그럴 수가 없다. 이때 ISC 모터가 엔진 출력을 높여주면 RPM이 떨어지거나 시동이 꺼지는 등의 문제없이 공회전을 지속할 수 있게 되는 것이다.

ISC 모터에 문제가 생기면 정차 간 RPM이 요동치면서 웅~ 웅~ 하는 소음이 발생하는 부조 현상이 발생하거나 심하게는 엔진이 꺼지는 증상이 나타날 수 있다. ISC 모터에 카본이 퇴적되면 제 역할을 제대로 하지 못하므로 주기적으로 청소만 해주어도 어느 정도 아이들링 시의 엔진 부조 현상을 예방할 수 있다.

최근 출시된 차량들은 맵 센서와 ISC 모터가 스로틀 보디에 붙어있다. 따라서 최신 차량들은 스로틀 보디 클리닝만으로도 맵 센서와 ISC 모터에 따른 엔진 부조 현상을 없앨 수 있다. 엔진 부조 현상은 원인을 얼마나 빨리 파악하는가에 따라 비용과 시간의 손실량이 달라진다. 정확한 원인을 찾기가 어렵다면 흡기 클리닝을 가장 먼저 시도해보고, 의심 가는 부품의 교체 주기가 도래하지는 않았는지 확인한 후 점검 및 정비를 받아보시기 바랍니다.

 

이상으로 ‘엔진 부조 현상’에 대하여 간략하게 알아봤습니다. 자동차를 운전하다 보면 차량의 특성상 평소에도 어느 정도의 떨림은 있지만 평소와 다르게 덜림의 정도가 큰 엔진의 부조 현상이 일어난다면 당황하지 말고, 엔진 출력 저하 등 여러 가지 증상이 발생하며 시동커짐으로 까지 진행될 수 있으므로 돌발적인 사고 방지를 위하여 신속히 정비소를 방문하여 점검 및 원인을 찾아야 합니다. ‘엔진 부조 현상’도 ‘중요한 소모품’이의 교체를 하지 않아 일어난다는 것을 잊어서는 안 된다. 교체주기에 도달하지 않더라도 오늘의 포스팅이 도움 되어 문제가 생기기 전, 이상 증상이 보일 경우 점검하고 교체하여 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되시기 바랍니다.