흡기시스템 각 부품의 역할을 알아야 한다.
지난번에는 흡기튜닝을 진행하기 위하여 흡기시스템이 무엇인지와 어떤 흐름을 가지는지에 대하여 알아보았다.
지금부터는 각 부품이 어떤 역할을 하고 있는지 알아보도록 하겠다.
자동차의 엔진은 공기를 받아들여 연료와 혼합하여 연소시켜서 동력을 얻는 장치이다. 이때 가장먼저 외기의 공기를 접하는 것이 바로 “흡입파이프(Air Inlet)”이다. 이 흡입파이프는 엔진의 효율을 높여준다.
보통 흡입파이프는 라디에이터 위쪽과 후드 사이에 위치하고 있다. 이러한 위치는 공간의 낭비와 불필요한 부품을 생략 할 수 있게 한다. 가장 중요한 장점은 주행 중 차량의 속도를 이용하여 공기 흡입효율을 증대할 수 있다는 것이다.
정차 중 엔진 연소를 위해 공기를 강제적으로 흡입해야하는데 이때 연료가 많이 소모된다. 주행 중에도 엔진 회전수에 맞게 공기를 흡입하려고 하면 더욱 많은 연료가 소모될 것이다. 이 소모되는 연료량을 줄여 줄 수 있는 것이 바로 흡입파이프이다. 주행 중 “흡입파이프”로 공기흡입에 필요한 엔진의 부하를 줄여 연료소모를 감소시키고, 엔진의 진동 및 소음도 줄여주는 역할을 하는 것이다.
흡입파이프가 양산차에 사용되기 시작한 것은 전자제어 엔진에서 연료 분사량의 조절을 위해 흡입되는 공기량을 측정하면서 사용되기 시작했다. 공기의 흡입효율은 전자제어엔진에서 연비와 출력에 지대한 영향을 미치기 때문이다.
흡입파이프를 지난 공기는 에어클리너를 거치게 된다. 단순하게 에어클리너는 공기 중의 불순물을 걸러내는 역할을 한다고 알고들 있다. 그 외에도 에어클리너가 하는 숨어있는 역할을 알아보도록 하자.
에어클리너에서 공기의 흐름은 아래에서 위로 흐르게 된다. 이것은 불순물을 에어클리너가 여과시 큰 이물질이 아래로 쌓이도록 하여 필터가 막히지 않게 하기 위함이다. 그래서 대부분 에어클리너 박스 아랫면에 흡입파이프로 들어온 공기를 에어클리너로 흡입하는 흡입구가 있다.
에어클리너의 흡입구를 통과하면 에어클리너 필터에서 불순물을 걸러내게 된다. 에어클리너 필터는 일정시간 사용하면 필터가 오염되어 공기의 흐름이 나빠진다. 이때 흡입저항이 생성되고, 소음이 발생한다. 그래서 일정시간 사용 후 청소 내지 교환이 반드시 필요하다.
에어클리너 필터를 거친 공기는 엔진으로 연결된 에어덕트(air duct) 또는 인테이크 파이프(intake pipe)로 이동하게 된다.
공기는 넓은 곳에서 좁은 곳으로 이동하면서 흐름이 발생하게 된다. 이때 저항이 발생하게 되는데, 이 저항을 “흡입저항” 또는 “흡기저항”이라고 한다. 흡입저항은 최초 흡입된 총 공기량 보다 에어클리너 필터를 거쳐 빠져나가는 공기량이 감소하는 것을 말하며, 이것을 “흡입효율” 이라고도 한다.
양산차의 에어클리너 박스가 예전에는 원형이었다가 현재는 각형으로 대형화하여 변경되고 있다. 그 이유는 공기의 흡입 저항을 낮추기 위해서다. 그리고 공기의 흡입시 발생하는 소음을 줄이기 위해 에어클리너 흡기구 입구 및 흡입라인에 튜닝 벤츄리(tuning venturi)와 레조네이터(resonator) 역활을 하는 공간을 두어 흡입 소음을 감소시킨다.
에어클리너를 통과 하면서 발생하는 흡입저항은 미세한 것 같지만 실제로는 차의 출력을 감소시키는 중요 원인 중에 하나이다. 그래서 출력이 중요한 레이싱 차량들은 에어클리너의 튜닝을 가장 먼저 고려하고 있는 것이다.
이상으로 공기 흡입구와 에어클리너에 대하여 살펴봤습니다. 다음에는 센서와 레조네이터에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
손진석 기자
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