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자동차의 엔진 오일

Posted at 2005-12-04 03:30:00

많은 사람들은 차 엔진 내의 오일에 대해 많이 생각하지 않는다. 흔히 오일은 차를 서비스 받을 때 교환해야 하며, 가끔씩 가득 채울 필요가 있다고 알고 있는 정도이다. 이처럼 오일에 대해 거의 주의하지 않고 적절히 사용하기 위해서는, 오일은 과학자들에 의해 세심히 고안되어야만 한다. 차 엔진 내에서 피스톤은 실린더 안쪽에서 위아래로 움직인다. 오일의 가장 중요한 역할 중 하나는 이 피스톤을 매끄럽고 부드럽게 움직이게 하는 것이다. 윤활 작용을 좋게 하기 위해서 오일은 적당한 점성도를 가져야 한다. 또한 엔진 오일은 넓은 온도 구간에서 작동해야 한다. 아주 추운 겨울 아침은 영하 15℃정도이며, 엔진이 작동할 때의 온도는 90℃에서 100℃ 사이가 될 것이다. 점성도가 변하면 엔진 오일이 엔진의 동작 부분들을 어느 정도 매끄럽게 하는가에 영향을 받는다. 엔진 오일이 없다면 엔진은 회전하기 어렵게 되며, 맞부딪히는 표면이 과열되고 마모된다.&nbsp; 다급(multigrade) 오일은 저온에서 낮은 점성도를 갖고, 엔진이 작동되는 온도에서는 충분히 높은 점성도를 갖도록 고안된 엔진 오일이다. 이것은 4가지 유형(폴리 아이소 부탄, 폴리 아크릴 염, 에텐, 에텐-프로펜 공중합체와 알켄)의 고분자 화합물인 점성도 향상제에 의한 기능이다. 즉, 위의 고분자 화합물들은 윤활유 혼합액의 주성분인 '기반 오일(base oil)'에 첨가된 후, 저온에서는 감겨진 형태로 존재하기 때문에 기반 오일의 점성도가 단지 약간만 증가되도록 한다. 하지만 온도가 높아지면 기반 오일과 더욱 더 강하게 반응하여 서서히 엉킴이 풀리면서 기반 오일의 점성도가 떨어지는 것을 막는다.&nbsp; 오일은 윤활 작용 외에도 엔진의 과열 부분으로부터 열을 제거하며 냉각 기관에 전달할 수 있는 냉각 작용을 한다. 또한, 엔진이 마모되어 가면서 나오는 작은 금속 조각들을 여과기로 보내 걸러낸다. 연료의 연소 생성물 중 엔진에 매우 유해한 물질(예를 들어, 디젤 연료의 경우에는 소량의 황산이 생긴다)과 반응하여 부식을 방지하는 역할도 한다. 그리고 연료가 새지 않도록 기체막을 형성하는 중요한 역할도 한다. 어떤 하나의 물질이 이런 모든 작용을 다 할 수는 없으며, 좋은 오일은 복잡한 물질의 혼합물이다. 사실상, 그 물질을 하나의 액체 공학(liquid engineering)이라고 할 수 있다.

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