자동차 엔진 부품용어 (피스톤, 왕복엔진, 실린더블록, ECU)

자동차에 관련된 글을 쓰면서 부품에 대한 용어를 모르다보니 그냥 흘려버리는 경우가 많았는데 이번 시간에는 저도 공부를 할겸 자동차 부품 중에서 엔진에 관련된 용어에 대해서 알아보는 시간을 가지려고 합니다. 전문적인 내용이 아닌 어떤 기능을 하는지만 서술하려고 하니 참고하시길 바랍니다.

제목에서 제외된 엔진 부품은 스토틀을 감지하는(TPS), 점화 타이밍을 계산을 도와주는(CAS), 캠축의 회전을 측정하는(CMP), 매니폴드로 들어오는 공기의 온도를 알려주는(MAT), 냉각수의 온도를 감지해 냉간시동을 보정해주는(CTS) 엔진계열 부품이나 공기 압력과 유량을 측정하는 (MAP), 엔진에 장착되어 노킹현상의 발생을 감지하는 (노크센서) 등이 있습니다.

1. 왕복엔진

이름 그대로 왕복 운동을 하는 피스톤을 사용하는 엔진으로 기체의 압력을 회전 운전으로 바꿔준다. 현재 도로를 달리고 있는 거의 모든 자동차와 엔진은 왕복엔진을 사용한다. 기름만 있으면 엔진이 작동한다고 생각는 분들이 많지만 연료가 타면서 발생하는 열로 기체를 가열하고 압력이 높아져야 엔진이 작동하게 된다.

실린더 안쪽에는 피스톤이 움직이는데 이때 틈새가 있어서 기체가 빠져나가면 안되기 때문에 꼭 밀폐되야 정상적으로 작동한다. 이때 피스톤과 실린더의 벽 틈새를 막기위해 쓰이는 부품을 피스톤 링이라고 부른다. 여기서 실린더(기통) 수가 많을수록 엔진이 부드럽게 작동하는데 일반 자동차의 경우는 4기통이 쓰이지만 고급/대형차에는 6기통에서 12기통을 사용하는 경우가 있다. 그리고 기통ㅅ가 많을수록 배기량이 증가하기 때문에 출력도 증가한다.

여기서 실린더를 배치하는 형태에 의해서 엔진의 종류가 결정되는데 실린더를 세로로 가지런하게 배치하면 직렬 엔진이라고 부르고 V자 형태로 놓으면 V엔진, 원형의 경우는 성형엔진, 마주본 상태라면 수평대향 엔진이 되는 것이다. 여기서 왕복엔진은 폭발행정과 왕복운전을 하기 때문에 진동과 소음이 심하고 주로 비행기에 장착하는 가스터빈 방식은 회전 운동만 하기 때문에 진동이 없고 조용한 편이다.

2. 피스톤

연애를 하고있는 성인이라면 피스톤의 대략적인 의미는 알고 있을거라 생각한다!? 피스톤은 왕복운동을하는 펌프나 압축기 등에서 쓰이는 원통형 부품으로 엔진에 장착된 경우는 실린더 안에서 팽창하는 기체에서 전달받은 힘을 크랭크샤프트로 전달하는 기능을 하지만 펌프나 압축기에 장착된 피스톤은 반대로 크랭크샤프트에서 생성된 힘으로 실린더 안쪽의 액체나 기체를 밀어내거나 압축해준다.

피스톤은 제조하는 방법에 따라서 주조형과 단조형으로 나뉘는데 사용하는 재질이나 기술에 따라서 표면을 코팅하거나 경량화 시킨 제품 등 여러가지 바리에이션이 존재한다.

3. 실린더블록

왕복엔진의 실린더와 크랭크케이스를 이루고 있는 엔진의 바로 아래 몸체를 말하며 벽돌처럼 생겼기 때문에 이런 명칭이 지어졌다. 가끔 엔진 블록이라고 부르는 경우도 있는데 사각형으로 만들어진 금속체에 원통형의 실린더가 1개나 여러개 가공된 상태로 아래 쪽에는 크랭크샤프트가 장착되는 저널베어링이 가공된 구조를 하고있다.

실린더 블록은 주로 주철을 이용해서 만드는데 오래전 부터 성형이 쉽고 강도가 우수하기 때문이다. 하지만 무게가 무겁기 때문에 차량의 연비와 성능에 안 좋은 영향을 주고 냉각성능이 떨어지기 때문에 레이싱카 처럼 성능을 중요시 하는 경우는 경량화와 냉각성능을 향상하기 위해 마그네슘 합급 블록을 사용하기도 한다.

4. ECU(전자제어유닛)

영어로 (Electronic Control Unit)의 약자다. 과거 차량의 전자화가 상용화가 안된 시기에는 ECU는 엔진제어유닛을 뜻하는 말이었는데 이제는 차량의 전자 시스템이 전체적으로 이루어졌기 때문에 엔진 제어뿐만 아니라 변속기나 자세 제어, 타이어 공기압 관리 등 다양한 분야에 전자제어유닛이 사용되고 있기 때문에 요즘에는 ECU를 전자제어장치를 통칭하는 말로 쓴다.

ECU를 쉽게 이해하려면 사람의 두뇌로 생각하면 된다. 전자제어유닛이 없다면 차량은 정상적으로 작동하지 못하기 때문이다. ECU 내부에는 CPU와 메모리 그리고 다양한 센서 컨트롤러가 들어있고 차량의 기능에 따라서 성능도 달라지기 때문에 수동 차량은 1~2MB 정도의 메모리가 필요하다면 자동변속의 경우는 평균 4~8MB의 용량을 가지고 있다.