겨울이 찾아오면 추운 기온뿐만 아니라 새로운 도전들도 따라옵니다. 얼어붙은 도로로 인해 그립이 줄어들고, 배터리와 엔진 부품들에 스트레스를 줄 수 있는 추위로 인해 운전이 더욱 스트레스를 유발합니다. 겨울 조건에서는 짧은 여행조차도 느린 출발과 오랜 시간 동안 엔진이 따뜻해지기까지 기다려야 하는 것처럼 느껴집니다. 연비도 겨울에 크게 감소하므로, 차 주인들은 디젤 엔진과 가솔린 엔진 중 어느 것이 겨울에 더 적합한지에 대해 의문을 제기합니다.
답은 단순하지 않습니다. 겨울 조건에서는 각 엔진이 각각의 장단점을 가지고 있기 때문입니다. 디젤 엔진은 효율성, 토크, 높은 압축력을 다룰 수 있는 능력으로 알려져 있습니다. 한편, 가솔린 엔진은 가벼우며 부드럽고 유지 보수 비용이 낮습니다. 그러나 수은이 떨어지고 겨울에 차량에 더 많은 것을 요구할 때, 어떤 엔진이 추위를 더 잘 견뎌낼까요?
겨울 날씨가 디젤과 가솔린 엔진에 미치는 영향
추위는 엔진과 엔진 부품에 추가적인 부담을 줍니다. 이로 인해 엔진의 온도가 상승하고 최적의 성능 수준에 도달하는 데 시간이 더 걸립니다. 온도가 낮아짐에 따라 엔진은 더 두꺼운, 더 밀도가 높은 공기를 대비해 차량을 움직이기 위해 필요한 노력이 증가합니다.
디젤 엔진은 디젤 연료와 엔진 오일이 낮은 온도에서 더 점성이 높아지기 때문에 추위에 민감합니다. 이 증가된 두께로 인해 엔진이 시작하기 어려워질 수 있으며, 특히 온도가 0도 이하로 떨어지거나 화씨 32도 미만으로 떨어질 때 더욱 어려울 수 있습니다. 화씨 10도에서 15도 사이에서 디젤 연료는 젤 형태나 왁스 결정체로 변환되어 연료 라인을 막아 엔진이 동작하지 않거나 시작하지 못하는 문제가 발생할 수 있습니다. 이 현상은 연료가 얼기 시작하는 온도인 클라우드 포인트와 콜드 필터 플러깅 포인트라고 불리며, 일반적으로 화씨 마이너스 18도에서 마이너스 20도 사이에 연료가 흐려집니다.
그러나 가솔린 엔진은 디젤과 달리 추운 겨울 날씨에 영향을 덜 받습니다. 가솔린은 디젤과 달리 젤 현상이 발생하지 않기 때문에 추위에도 쉽게 시작할 수 있으며, 연료가 수도많은 온도에서 유동적인 상태를 유지합니다. 그러나 이러한 엔진들은 연료 효율성 손실도 겪을 수 있습니다.
겨울에 연료 효율성
디젤과 가솔린 차량에 대해 추운 날씨는 연료 효율성이 다르게 영향을 미치며, 두 엔진 모두 성능 변화를 겪습니다. 가솔린 엔진의 경우, 온도가 섭씨 5도에 도달하면 연료 효율성이 약 10% 감소합니다. 미국 에너지부에 따르면, 가솔린 차량은 여름과 겨울을 비교할 때 겨울에 12~22%의 연료 효율성 감소를 보입니다. 이는 가솔린 엔진이 추운 날씨 조건에서 더 많은 시간이 필요하기 때문입니다. 우리가 이상적인 겨울 엔진 워밍업 시간에 대해 논의했을 때, 엔진을 60초 동안 가동하는 것을 권장했습니다. 엔진이 이상적인 온도 아래에서 가동될수록 연료를 비효율적으로 태우게 되므로, 특히 짧은 여행에서 그러한 효과가 더 커집니다.
디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 효율적이지만, 추운 온도로 인해 연료 효율성이 감소할 수 있습니다. 앞서 언급한 대로, 온도가 낮아지면 연료가 젤 형태로 변할 수 있으며, 특히 섭씨 마이너스 5도 근처에서 이러한 현상이 발생하여 연료 흐름이 감소할 수 있습니다. 이 클라우드 포인트 현상으로 인해, 추운 날씨용 디젤 연료나 첨가제(예: 7 In 1 Anti-Gel 디젤 연료 첨가제) 등이 디젤 연료가 추운 온도에서 젤 형태로 변하는 것을 방지하기 위해 만들어졌습니다. 그러나 처리되지 않은 디젤은 섭씨 마이너스 5도에서 젤 형태로 변할 수 있지만, 처리된 디젤은 섭씨 마이너스 15~20도에서 젤 형태로 변하지 않을 수 있습니다.
이러한 조치에도 불구하고, 디젤 엔진은 여전히 연료 효율성에 대한 퍼포먼스 하락을 겪습니다. 디젤 엔진은 눈이나 얼어붙은 도로 상황에서 약간 더 나은 성능을 발휘할 수 있는 토크를 더 많이 생산하는 것으로 유명하지만, 추운 날씨에서 최적의 작동 수준을 유지하기 위해 노력해야 하므로 연료 소비량이 조금 더 높아질 수 있습니다.
차가운 시작 성능
겨울에 가솔린과 디젤 엔진의 성능을 비교할 때 차가운 시작은 중요한 요소입니다. 차가운 시작은 엔진 온도가 주변 온도보다 낮은 상태에서 차량을 가동하는 것을 의미합니다. 가솔린 엔진은 압축 수준이 낮고 휘발성이 높기 때문에 차가운 시작에서 우위를 차지합니다.
게다가, 가솔린 엔진은 고속이동량과 효율적인 열 관리 시스템 덕분에 빨리 따뜻해집니다. 열 관리 시스템으로 인해 더 효율적인 변환으로 연료 에너지를 더 많은 전원으로 변환할 수 있습니다. 연료 효율성 측면에서는 좋지만, 추운 날씨에서 엔진과 캐빈을 빨리 따뜻하게 하는 데 사용할 수있는 열이 더 적게 사용되므로 가솔린 엔진이 짧은 여행에 더 적합합니다.
디젤 엔진은 차가운 시작에 많은 어려움을 겪습니다. 이러한 엔진은 가솔린 엔진의 8:1에서 12:1의 낮은 압축 대비 14:1에서 25:1의 높은 압축을 갖고 있습니다. 연비를 높이지만, 높은 압축은 디젤 엔진을 추운 상태에서 가동하기 어렵게 만듭니다. 많은 디젤 엔진은 점화 전에 실린더 내 공기를 가열하기 위해 글로우 플러그나 인테이크 히터가 필요합니다. 이러한 지원 없이 디젤 엔진을 추운 상태에서 가동하는 것은 느리거나 불가능할 수 있습니다. 또한, 디젤 엔진은 열 효율이 높아 따뜻해지는 데 더 많은 시간이 걸립니다.