커먼레일(common rail)이 무엇인지 아시나요? 알려드릴게요

커먼레일은 우리가 수백만 번 들어봤지만 정확히 무엇인지 잘 모르는 용어 중 하나이므로, 무엇이고 어떻게 작동하는지 알려드립니다.

사륜차와 차량 보닛 안에 있는 것에 관심이 있다면, 아마 커먼레일이라는 이름을 한두 번은 들어보셨을 겁니다. 이 개념에는 이미 익숙하실 수도 있지만, 이 시스템이 정확히 무엇인지는 아직 모르실 수 있으므로 Top10motor에서는 그것이 무엇이고 어디에 쓰이는지 설명해 드리겠습니다.

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우선 짚고 넘어가야 할 점은, 이 시스템은 디젤 엔진에만 적용되며 실제로 경유를 사용하는 차량의 70% 이상이 이 기술을 사용하고 있다는 것입니다.

20년 이상 된 기술

이 기술이 등장한 지는 그리 오래되지 않았습니다. Bosch가 1997년에 이를 처음 선보인 회사입니다. 이름은 아무렇게나 붙여진 것이 아니라, 실린더에 연료를 공급하는 고압 축압기, 즉 공통 레일(raíl común)을 가리킵니다.

이것은 출시된 지 23년이 지난 지금도 연료를 연료탱크에서 인젝터로 가져가는 가장 효율적인 방식으로 남아 있는 분사 시스템입니다. 단순한 작업처럼 보이지만 결코 그렇지 않으며, 엔진의 작동 방식과 연비 모두 이 분사 시스템의 정밀한 동기화에 달려 있습니다.

따라서 커먼레일은 하나의 단일 배관으로 모든 인젝터에 연료를 공급하여 모든 인젝터에서 압력과 정밀도가 동일하게 유지되도록 합니다. 이 시스템이 존재하기 전에는 연료 압력을 각 인젝터에 맞게 조절하는 기계 장치들을 사용해야 했습니다.

커먼레일은 어떤 요소로 구성되어 있을까요?

커먼레일 기술을 갖추기 위해 디젤 차량에는 두 개의 고압 펌프와 연료를 이송하는 배관이 있습니다. 이것들이 가장 큰 부품이지만, 완벽한 작동을 위해서는 수많은 센서, 압력 조절기, 유압식 인젝터 등도 필요합니다.

센서의 역할은 중요합니다. 필요한 순간에 펌프가 인젝터에 연료를 공급하도록 허가하는 역할을 하기 때문입니다. 센서는 여러 가지가 있지만 가장 중요한 것 세 가지로 요약할 수 있습니다:

• 회전수 센서: 실린더로의 연료 분사를 정밀하게 동기화하는 역할을 합니다.
• 위상 센서: 각 실린더가 연소 단계의 어디에 있는지 감시하고 제어합니다.
• 가속 페달 센서: 오른발과 직접 연결되어 있으며, 가속하려면 연료를 더 분사하라는 명령을, 감속하려면 반대의 명령을 해석합니다.

커먼레일은 어떻게 작동할까요?

커먼레일은 차량 연료탱크의 연료가 낮은 압력 상태일 때 작동하기 시작합니다. 이 상태에서는 엔진이 연료를 제대로 활용하지 못합니다.

따라서 그 경유는 연료탱크 안에 있는 전기 펌프를 거쳐 다른 펌프로 직접 보내지며, 이 펌프는 같은 탱크 안에 있거나 탱크 밖에 있을 수 있습니다. 이 펌프는 매우 높은 압력에서 작동할 수 있어 300에서 2,000바에 달하는 수치에 이를 수 있습니다.

연료가 적절한 압력에 도달하면 커먼레일, 즉 인젝터로 연결되는 배관으로 바로 보내집니다. 모든 인젝터가 하나의 같은 배관을 공유하므로 모든 실린더에서 압력이 정확히 동일하며, 그 결과 작동이 더 효율적이고 연비가 줄어듭니다.

커먼레일의 장점은 무엇일까요?

앞서 말했듯이, 커먼레일은 여전히 가장 우수한 분사 기술이며 연비를 희생하지 않고 엔진 성능을 가장 잘 활용하는 방식입니다. 요약하자면, 연료 한 방울 한 방울을 더 잘 활용할 수 있는 다른 기술은 없으며, 더 적은 양의 디젤로 가장 큰 출력을 끌어낼 수 있습니다.

커먼레일의 또 다른 장점은 전체 과정과 부품을 단순하게 만든다는 것입니다. 이 시스템에서는 기계식 부품을 조립할 필요가 없습니다. 따라서 제조사는 더 단순한 구조의 혜택을 누릴 수 있고, 디젤 차량 사용자는 더 나은 주행 성능과 더 낮은 연비를 누릴 수 있습니다.

이 시스템은 고장이 잘 나지 않지만, 만약 정비소를 피하고 싶다면, 전기차에서는 결코 겪지 않을 다섯 가지 고장에 관한 리포트를 놓치지 마세요.