자동차 케미컬 정비 Ⅳ

기유에 사용되는 첨가제의 종류와 작용의 이해

윤활유에 사용되는 첨가제는 기유(Base Oil)만의 특성으로는 엔진오일의 성능을 만족시키지 못한다. 그래서 윤활유의 기능을 향상시킬 목적으로 사용하는 것이 화학물질인 첨가제이다. 각 윤활유마다 사용되는 첨가제가 달라 대표로 엔진오일에 사용되는 첨가제 종류 및 특성에 대해 살펴보겠습니다.

윤활유가 저온상태로 되면, 윤활유 중에 있는 WAX성분이 검출되면서 윤활유의 유동을 저해하게 되는데, 이와 같은 WAX성분의 응고를 막아 저온유동성을 향상시키는 작용을 하는 것이 ‘유동점 강하제(PPD, Pour Point Depressant)’다.

윤활유의 점도지수를 높여 온도에 따른 점도의 변화를 줄여주는 첨가제가 ‘점도지수 향상제(Ⅶ, Viscosity Index Improver)’다. 점도지수 향상제는 고분자 물질로서 기유속에 녹아서 온도변화에 대한 점도변화의 저항성을 가지게 되어 점도지수(Viscosity Index)가 커지게 된다.

고온의 운전조건하에서 발생되는 산화생성물 및 외부로부터 침투된 이물질에 의해 생성된 슬저지의 퇴적 및 부착을 방지하며, 기생성된 산화생성물 및 슬러지를 미세한 입자상으로 윤활유 중에 분산시키는 작용을 하는 것이 ‘청정분산제(Detergent & Dispersant)’다. 청정분산제 중 청정제(Detergent)는 엔진내부의 침착물 생성방지 , 산화물질에 의한 부식방지 작용을 하고, 분산제(Dispersant)는 생성된 슬러지들을 녹여서 분산시키게 된다.

윤활유가 공기 중의 산소에 의해 산화되는 것을 막아, 부식성의 산이나 슬러지가 생성되는 것을 방지하는 것이 ‘산화 방지제(Anti-Oxidant additive)’다. 윤활유가 산화되면 우선 산성물질의 생성과 고분자 불용해분의 증가가발생하는 화학적 변화 발생한다. 그리고 산화가 더욱 진행되면 슬러지의 생성, 산성물질의 증가 등으로 마침내 윤활유로서의 역할을 할 수 없게 된다.

금속과 금속 사이의 마찰로 인한 마모를 방지해 주는 것이 ‘내마모 방지지(Anti-Wear Additive)’다. 엔진오일에서는 Valve Train의 metal contact 부위(Cam Follower/Lifter)에서 그 역할을 하고 있다. 그 외에도 극압제, 방청제, 소포제 등의 첨가제가 회사별로 다른 구성으로 첨가가 된다.

결과적으로 윤활유에 첨가제를 넣는 것은 충분한 점도를 가지는 것과, 한계 윤활상태에서 견디어 낼 수 있는 유성을 가질 것과 화학적으로 안정 할 것이라는 대명제에서 윤활유를 생산하게 된다. 물론 우수한 특징을 기본으로 하여 경제성도 고려해야 할 점이다.

이상으로 윤활유의 특성 이해를 위한 부분을 마친다. 그 외의 더 많은 내용이 있지만 다음 기회에 준비해서 기술하도록 하겠다. 이제 다음부터는 본격적으로 케미컬 정비 혹은 튜닝이라고 하는 내용에 대하여 취재하여 기술 하도록 하겠다.

손진석 기자