엔진 슬러지가 발생하는 원인 | 보배드림 베스트글

슬러지의 생성메커니즘 및 그 대처방안은 많은 연구들이 있어 왔으며 어느정도 그 해결책도 제시되어 있다. 그러나 현실적으로 명확한 대처 방안이 없이 추상적인 결론등으로 인해 실제 차량의 사용정도 및 윤활유 품질등에 따라 다수 발생되는 SLUDGE 문제를 효과적으로 대처하고 있지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 SLUDGE가 생성되는 메커니즘을 좀더 현실적인 접근을 통해 규명하고 내구 수명에 따른 EMISSON 증가 및 품질문제를 원천적으로 해결하기 위한 대안으로 오일 정유기 필요성 및 개발방향을 제시하고자 한다. .

1. 슬러지 발생원인
1.1. SLUDGE 정의
CARBON의 일종으로 EMULSION(유상액) 형태를 나타내며 엔진 윤활시스템 및 오일중에 들어있는 일종의 불순물.

1.2. SLUDGE 형성과정
연소중의 미연소 연료와 수분등이 포함된 BLOW-BY GASES등이 OIL PAN 내의 ENGINE OIL과 결합하여 유상액(EMULSION)형태를 나타내는 일종의 이물질이다. 특히 저온에서는 수분과 연료성분등이 쉽게 증발되지 않고 유상액 형태로 변하여 시간이 경과함에 따라 슬러지로 바뀐다. 엔진이 노화될 수 록 엔진 내부에 축적되는 슬러지 양은 증가한다.

2. 슬러지가 엔진에 미치는 영향
2.1. OIL 공급불량
오일통로에 달라붙은 슬러지는 유동저항을 증가시켜 오일 공급에 영향을 미친다. 계속 축적될 경우 오일통로를 막아 엔진소착으로 이어질 수 있다.
2.2. COLD EMIsion 증가
윤활부위에 달라붙은 슬러지는 COLD시동시 마찰력 증가으로인하 초기 EMIsion 을 증기시킨다.
2.3. 마모 및 마찰증가
슬러지가 마찰면에 달라붙을 경우 마찰력증가 및 윤활성저하에 따른 마모가 증가되어 긍극적으로는 소음증가를 유발시킨다. 아울러 연료소비율도 증가된다.

3. 슬러지 재연성 시험
3.1 ENGINE DYNO. TEST
SLUDGE발생을 재연하기 위해 폐유를 이용하여 HIGH SPEED로 내구시험을 하여 SLUDGE발생여부를 확인한 결과 슬러지 발생이 없었음. 좀더 가혹한 조건에서 시험하기 위해 첨가제가 없는 BASE OIL 및 DIESEL 폐유를 50:50으로 혼합한 상태에서 50시간
HIGH SPEED 내구시험 결과 슬러지는 전혀발생되지 않았다. 따라서 슬러지는 엔진DYNO시험보다 실제 온도차가 많이 발생되는 실차시험이 훨씬 민감한 것으로 판단하여 TAXI 업체를 중심으로 시험을 진행을 하였다.

3.2 차량시험
ENGINE DYNO. 상태에서 발생되진 않는 SLUDGE를 차량 상태에서 재현하기 위해 가혹한 조건에서 시험을 하기 이해 LPG TAXI차량을 선정하였다. 시험조건은 3대의 차량에 대해 오일필터 및 AIR CLEARNER는 정상적으로 교환하고 오일은 단지 보충만 하면서 오일팬 내부 및 CAM COVER내의 SLUDGE발생여부를 확인하였다. 이 경우 약 2대의 차량에서 30,000Km정도에서 미세한 슬러지가 발생되기 시작 했다. 이는 가혹한 운전조건, 먼지유입, 온도차등이 슬러지 발생을 촉진시키며, 아울러 오일품질,온도차등에 따라 슬러지 발생이 크게 달라짐을 알 수 있었다. 특히 중요한 것은 정상적인 오일 및 필터교환이 이루어 지더라도 일부 품질이저하된 오일 및 필터를 사용할 경우 짧은시간내 급격히 슬러지가 발생되는 것으로 밝혀졌다.

4. 슬러지 제거 방법
앞에서 살펴본 것처럼 슬러지로 인해 엔진에 영향을 미치는 경우를 살펴보았으며 이미 발생된 슬러지는 오일을 교환해도 쉽게 밖으로 배출되지 않기 때문에 이를 인위적으로 제거하는 방법이 필요하며 이에 대한 구제적은 방법을 크게 4가지로 분류할 수 있다.

4.1 엔진오일교환
오일교환에 의해 슬러지를 제거하는 경우로 효과측면에서 미미하며 이미 과다하게 발생된 경우는 제거가 잘 되지 않음.

4.2 엔진 완전 분해후 제거
엔진을 완전히 분해하여 슬러지를 닦아내는 방법으로 이 경우도 오일통로 안의 경우는 닦아낼 방법이 없으며 시간과 비용이 과다하게 발생되어 현실성이 없음.

4.3 슬러지 제거제 사용
슬러지 제거저를 사용하는 방법은 정비성 및 효율성 측면에서 상당히 양호하나 이를 효과를 검증한후 사용하는 것이 매우 중요함. 왜냐하면 슬러지 제거제의 독성으로 인한 각종 씰런트 및 가스켓, 고무류등에 영향을 주기 때문이다.

4.4. 엔진오일 정유기 장착
종래 필터로는 슬러지를 전부 여과할 수 없으므로 별도의 시스템인 오일정유기를 장착할 경우 슬러지생성원인을 차단하고 아울러 미세 이물질, 수분, 슬러지등을 효과적으로 제거할 수 있다.

5. 슬러지 제거를 위한 대안
엔진오일내에는 수분, 먼지, 철분, 슬러지, 블로바이 가스에 의한 연소생성물등이 지속적으로 발생되므로 종래 필터로만 이를 여과하는데는 한계가 있다. 따라서 당사에서는 이를 효과적으로 제거하기 위해 오일정유기를 개발하게 되었음. 인로인해 오일속에 있는 미세 이물질 및 마모입자, 슬러지등이 효과적으로 제거되어 오일 수명이 획기적으로 연장된다.

엔진 내부에 발생되는 슬러지는 엔진 내구 수명을 현저히 떨어뜨리며 동시에 이상마모, 소음증가, 연비등이 악화에 영향을 미치므로 가능한 이를 제거하는 것이 중요하다. 특히 노후 차량의 경우 차량 수명 연장을 위해 단순히 부품만 교체하기 보다는 차량을 잘 유지 관리할 수 있는 하나의 대안으로 오일정유기 장착 및 엔진윤활관리를 철저히 하는 것이 요구된다. 아울러 빈번한 오일교환으로 인한 석유자원 낭비와 다량의 폐유 발생으로 인한 2차적인 환경문제 발생을 억제하는것이 필요한
시점이다.

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여기까지가 셔틀러브님이 일부 발췌했던 글의 전문이고요.

아래는 셔틀러브님이 올리신 글:

정확한 자료에의한 화학적인 원인 발생을 적었습니다.

연소중의 미연소 연료와 수분등이 포함된 BLOW-BY GASES등이 OIL PAN 내의 ENGINE OIL과 결합
하여 유상액(EMULSION)형태를 나타내는 일종의 이물질이다. 특히 저온에서는 수분과 연료성분등이
쉽게 증발되지 않고 유상액 형태로 변하여 시간이 경과함에 따라 슬러지로 바뀐다. 발생과정은TABLE
1과 같고 기타 엔진이 노화될 수 록 엔진 내부에 축적되는 슬러지 양은 증가한다.

위에 글을 잘살펴보면 미연소 연료와 수분 엔진오일결합이 슬러지의 주원인이라고 할수 있습니다.

그러면 저러한 현상은 언제 생길까요?

....

어이없게도 엔진오일 교환하는 순간 생깁니다.

오일교환할때 저온이고 공기중에 수분과 엔진속에 있는 미연소 연료등과 만나기 쉬운 순간이죠.

잦은 오일교체는 좋은게 아니고

오히려

엔진에 슬러지를 만들수있는 시간이 될수도 있습니다.

의문을 가지시는 분들이 수분과 엔진자체가 만나서 부식되는게 아니냐고 하시는데

그게 아니고 수분과 미연소연료가 만나서 슬러지의 원인이 될수있는 불순물이 생성됩니다.

메뉴얼대로 광유 1만정도

합성엔진오일 롱라이프오일은 디젤은 2만정도에
가솔린은 1만5천정도에 갈으시면 별무리 없내요.

괜히 5천에 갈고서 차가 좋아져다는 상상임신 하시지 마시구요.

오일갈게다고 문열때 공기속의 수분과 미연소연료가 만나는 순간이 될수도 있습니다.

차는 왠만하면 나사안풀고

소모품고장났을때 고쳐주는것이 최고의

차량 관리법입니다.

슬러지 재연성 시험
3.1 ENGINE DYNO. TEST
SLUDGE발생을 재연하기 위해 폐유를 이용하여 HIGH SPEED로 내구시험을 하여
SLUDGE발생여부를 확인한 결과 슬러지 발생이 없었음. 좀더 가혹한 조건에서 시험하기
위해 첨가제가 없는 BASE OIL 및 DIESEL 폐유를 50:50으로 혼합한 상태에서 50시간
HIGH SPEED 내구시험 결과 슬러지는 전혀발생되지 않았다. 따라서 슬러지는 엔진
DYNO시험보다 실제 온도차가 많이 발생되는 실차시험이 훨씬 민감한 것으로 판단하여
TAXI 업체를 중심으로 시험을 진행을 하였다.

위의 실험내용을 보면 폐유로 혼합해서 내구시험을 실시해지만 엔진내부에 전혀 슬러지가 생기지않았음

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전문과 셔틀러브님 일부 발췌하여 올리신 글이 얼마나 왜곡되어 있는지 보이시나요?

하나하나 짚어보죠.

1.2. SLUDGE 형성과정
연소중의 미연소 연료와 수분등이 포함된 BLOW-BY GASES등이 OIL PAN 내의 ENGINE OIL과 결합하여 유상액(EMULSION)형태를 나타내는 일종의 이물질이다. 특히 저온에서는 수분과 연료성분등이 쉽게 증발되지 않고 유상액 형태로 변하여 시간이 경과함에 따라 슬러지로 바뀐다. 엔진이 노화될 수 록 엔진 내부에 축적되는 슬러지 양은 증가한다.

정확한 정보입니다. 그런데 셔틀러브님은 이걸 이렇게 해석하셨더군요.

위에 글을 잘살펴보면 미연소 연료와 수분 엔진오일결합이 슬러지의 주원인이라고 할수 있습니다.

그러면 저러한 현상은 언제 생길까요?

....

어이없게도 엔진오일 교환하는 순간 생깁니다.

오일교환할때 저온이고 공기중에 수분과 엔진속에 있는 미연소 연료등과 만나기 쉬운 순간이죠.

잦은 오일교체는 좋은게 아니고

오히려

엔진에 슬러지를 만들수있는 시간이 될수도 있습니다.

첫번째로, Blow-by Gas라는게 뭔지 기본적인 지식조차 없으시다는걸 한눈에 알 수 있네요.

Blow-by Gas란? 아래의 그림을 보시죠.

첫번째 그림은 압축시 생기는 블로우 바이.

두번째 그림은 폭발시 생기는 블로우 바이입니다.

이것은 피스톤링의 실링(sealing)이 제대로 되지 않아서, 이 틈으로 연소되지 않거나 불완전 연소된 공기와 연료의 혼합물이

실링이 제대로 되지 않은 틈으로 새어나와서 엔진오일과 섞이는 현상을 말합니다.

일반 공기중에 존재하는 수분이 공기중에 노출 된 엔진오일에 섞이는 현상이 아닙니다.

엔진오일이나 엔진 내부가 오일을 교체하는 짧은 시간 공기중에 노출이 된다고 해서 슬러지가 생길 양만큼의 수분이나 이물질을

흡수, 흡착하는 것은 불가능합니다.

그렇게 따지면 모든 엔진 조립과 오버홀등의 작업들은 클린룸에서 이루어 져야 하는데,

극소수의 경우를 제외하고는 클린룸에서 작업이 이루어지지 않죠.

아래는 포르쉐 911 엔진을 조립하는 공장의 비디오입니다. 클린룸에서 작업하지 않는걸 볼 수 있습니다.

https://www.youtube.com/watch?v=79TwUea8E4I&t=95

R35 GT-R 같은 경우에는 우리 엔진은 클린룸에서 수작업으로 조립한다! 라는 것을 크게 광고했었죠.

그만큼 굳이 클린룸에서 엔진 조립을 하는 경우는 흔치 않다는 걸 알수 있습니다.

물론 깨끗한 환경을 유지할 만큼의 통제는 하지만, 병적인 관리는 하지 않는걸 알 수 있지요.

아래는 스팅레이 C7 콜벳에 들어가는 LT1 엔진 조립공장의 사진입니다.

그냥 평상복 반팔 반바지에 장갑 하나 끼고 작업하네요 ㅎ

엔진오일 교체하는 시간보다 비교할 수 없이 긴 시간동안 공기에 노출이 되는데

이거 엔진 만들때부터 그냥 슬러지 투성이겠네요? ㅋㅋㅋ

그리고 엔진오일을 교환하는데 도대체 왜 미연소 연료들하고 오일이 만나나요?

엔진 오일 교환할때 그 둘이 섞일 정도면 당연히 운행시에도 섞이는거 아닌가요?

엔진 오일을 드레인하면 그 자리를 미연소 연료들이 채우고 올라오나요? ㅎㅎㅎㅎㅎ

단언컨데 엔진 오일을 교체하는 것으로 슬러지가 생긴다는것 헛소리입니다. 아주 말문이 막힐 정도로 어이가 없어요.

엔진 오일을 장대비가 쏟아지는 야외에서 교체하는것도 아니고 말이죠.

자 그럼 다음으로 넘어가 볼까요.

셔틀러브님이 쓰신 글입니다:

위의 실험내용을 보면 폐유로 혼합해서 내구시험을 실시해지만 엔진내부에 전혀 슬러지가 생기지않았음

폐유로 혼합해서 내구시험을 했는데 엔진 내부에 전혀 슬러지가 생기지 않았다고요?

전문에는 어떻게 써 있는지 볼까요?

3. 슬러지 재연성 시험
3.1 ENGINE DYNO. TEST
SLUDGE발생을 재연하기 위해 폐유를 이용하여 HIGH SPEED로 내구시험을 하여 SLUDGE발생여부를 확인한 결과 슬러지 발생이 없었음. 좀더 가혹한 조건에서 시험하기 위해 첨가제가 없는 BASE OIL 및 DIESEL 폐유를 50:50으로 혼합한 상태에서 50시간
HIGH SPEED 내구시험 결과 슬러지는 전혀발생되지 않았다. 따라서 슬러지는 엔진DYNO시험보다 실제 온도차가 많이 발생되는 실차시험이 훨씬 민감한 것으로 판단하여 TAXI 업체를 중심으로 시험을 진행을 하였다.

3.2 차량시험
ENGINE DYNO. 상태에서 발생되진 않는 SLUDGE를 차량 상태에서 재현하기 위해 가혹한 조건에서 시험을 하기 이해 LPG TAXI차량을 선정하였다. 시험조건은 3대의 차량에 대해 오일필터 및 AIR CLEARNER는 정상적으로 교환하고 오일은 단지 보충만 하면서 오일팬 내부 및 CAM COVER내의 SLUDGE발생여부를 확인하였다. 이 경우 약 2대의 차량에서 30,000Km정도에서 미세한 슬러지가 발생되기 시작 했다. 이는 가혹한 운전조건, 먼지유입, 온도차등이 슬러지 발생을 촉진시키며, 아울러 오일품질,온도차등에 따라 슬러지 발생이 크게 달라짐을 알 수 있었다. 특히 중요한 것은 정상적인 오일 및 필터교환이 이루어 지더라도 일부 품질이저하된 오일 및 필터를 사용할 경우 짧은시간내 급격히 슬러지가 발생되는 것으로 밝혀졌다.

분명히 엔진 다이노 시험보다 실제 온도차가 발생되는 실차 시험이 훨씬 민감한 것으로 판단하여 다시 시험을 진행했다 나와있죠.

일정한 온도와 엔진 회전이 유지되는 엔진 다이노에서는 슬러지가 생기지 않았기 때문에,

실제의 차량 운행조건에 맞추어 실차 시험을 실시한 것이지요.

그래서 시험을 진행하는데 정상적으로 교환한 에어클리너, 오일필터, 오일을 가지고 오일 보충만 해가며 시험을 했다 하죠.

신품의 에어클리너, 오일필터, 오일을 가지고 시험을 했어요. 신.품. BRAND NEW.

그런데 3만킬로부터 미세한 슬러지가 발생했다고 나오죠?

가혹한 운전조건이나 먼지유입, 온도차등이 슬러지 발생을 촉진시킨다고요.

오일과 필터의 품질도 중요하다고 나와있습니다.

차량은 고장안나면 나사안풀고 타는게 최고라고요?

예방적 차원에서의 정비도 중요합니다.

아무튼 난독증이 있다 의심이 될 정도로 원글을 왜곡을 해서 본인이 말하고 싶은 바만 주장하였네요.

여러분, 오일 교환은 반드시 매뉴얼에 따라서 실시하시기 바랍니다.