마이티 흰 연기 발생
아침에 시동을 걸면 흰 연기가 과다하게 발생하는 마이티 차량입니다. 운행을 하면 조금 나이지기는 하지만 여전히 흰 연기가 멈추질 않습니다. 인젝터까지 모두 교환해 봤지만 동일현상이 발생하여 실린더헤드를 탈거한 후 연소실을 점검해 보았습니다.
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고장현상
흰 연기 발생.
아침에 시동을 걸 때마다 흰 연기가 과다하게 발생합니다. 처음에는 날이 추워서 그런 줄 알았는데 기온이 올라가 푸근한 날씨에도 흰 연기가 발생합니다. 운행을 하면 조금 나아지기는 하나 여전히 조금씩 나오기는 합니다.
흰 연기가 심하게 나올 때는 눈물이 핑~ 돌정도로 매콤한 느낌이 있습니다.
엔진부조.
흰 연기 발생뿐만 아니라 아주 미세하게 차량이 떨립니다. 가속할 때는 크게 느끼지 못하지만 공회전 상태를 유지하고 있으면 rpm 게이지 바늘이 일정하지 못하고 변동이 오는 것이 보입니다.
차량제원
입고차량은 2013년식 E-마이티 차량입니다. 엔진형식은 D4GA이며 수동변속기가 장착되어 있습니다. 적재함은 탑차이고 주행거리는 87만 km정도입니다.
| 제조사 | 모델명 | 제작년도 | 엔진형식 |
| 현대 | 마이티 | 2013년 | D4GA |
점검내용
진단기 점검.
우선 진단기로 고장코드를 확인해 봅니다. 흰 매연이 과다하게 발생하는 순간에도 경고등은 점등되지 않았습니다. 혹시 과거 고장코드라도 있을까 봐 검색해 봤지만 아무런 고장코드가 없습니다.
센서데이터를 확인해 보니 확실히 공회전 중인데도 rpm의 변동 폭이 큽니다. 600 rpm에 세팅되어 있으면 정상인 차량은 ±5 rpm 이내로 움직이지만 해당 차량의 경우 ±15 rpm정도로 변동 폭이 컸습니다.
공회전 중에는 4개의 인젝터가 똑같이 분사하지 않고 미세하게 보정을 실시하여 더욱 정숙한 공회전이 가능하도록 합니다. 이 보정값은 실시간으로 수치를 확인할 수 있는데 크게 치고 올라가거나 떨어지는 연소실은 없었습니다.
인젝터 점검.
엔진 rpm에 영향을 줄 수 있는 대표적인 부품이 인젝터입니다. 마이티의 경우 4개의 연소실이 있고 역시 연료를 분사하는 인젝터도 4개가 장착되어 있습니다.
4개의 인젝터가 밸런스 있게 분사가 이루어져야 하나 분사량이 과다하거나 또는 반대로 분사가 제대로 이루어지지 못하는 인젝터가 있는 경우 rpm에 변화가 생기며 차량이 부조하게 됩니다.
해당 차량의 경우 인젝터 전문점에서 이미 4개의 인젝터를 모두 교체한 상태였고 이후에도 동일한 증상이 발생하여 입고하게 되었습니다.
연소실 점검.
매콤한 흰색 매연은 불완전 연소된 연료가 배기라인을 통해 배출될 때 나오는 현상입니다. 디젤차량의 경우 점화 플러그가 없이 피스톤의 압축만으로 폭발이 발생합니다. 연소실에 공기와 연료를 넣은 상태로 강하게 압축을 하면 자연적으로 폭발이 발생하며 이를 "압축착화방식"이라고 부릅니다.
그런데 연소실 어딘가에 틈이 발생하여 압축압력이 새어 나가면 정상적인 폭발이 이루어지지 못하고 불완전 연소되는 연료가 생기게 됩니다. 이 가스가 배기라인을 통해 배출되면 매콤한 흰 연기가 됩니다.
연소실에서 틈이 발생할만한 부품에는 피스톤 압축링과 흡기밸브, 배기밸브가 있습니다. 피스톤이나 압축링에서 기밀불량이 발생하면 라바가스가 과다하게 발생하며 오일을 분출하는 경우가 생깁니다. 입고 차량은 그런 증상은 없었습니다.
실린더 헤드를 탈거하여 피스톤과 흡기밸브 & 배기밸브를 확인해 보니 1번 연소실 배기밸브에 손톱만큼 균열이 생겼습니다. 이 틈으로 압축압력이 새어 나와 불완전 연소가 일어난 것입니다.
밸브가 손상되는 원인은 운전자의 과실이 아닌 밸브 단품의 재질불량에 해당합니다. 차량에서 가장 가혹한 조건의 공간이 바로 연소실 내부입니다. 연소실 내부에 있는 피스톤이나 밸브는 지속적인 고온과 고압의 환경에서도 버틸 수 있는 내구성을 가져야 하나 간혹 불량재질의 밸브가 섞여 들어가 장착되는 것입니다.
참고로 한 연소실당 2개의 흡기밸브(IN)와 2개의 배기밸브(EX)가 있어 총 4개의 밸브가 장착됩니다.
수리내용
흡기 & 배기밸브 교환.
1번 연소실의 배기 밸브만 손상되었지만 교환은 전체를 다 해줍니다. 같은 시기에 제조된 부품에는 또 다른 불량품이 섞여있을 확률이 큽니다. 교체작업이 쉬운 것이 아니기 때문에 손상된 배기밸브와 더불어 흡기밸브까지 모두 교체해 줍니다.
기존 배기밸브 아래쪽에는 EX 문구가 타각 되어 있으나 신형 배기밸브에는 FX 문구가 타각 되어 있습니다.
밸브가 닫힐 때 헤드면과 맞닿는 부분에는 시드링이라는 부품이 장착되는데 밸브를 교환할 때 같이 같이 작업을 해주면 더욱 압축기밀이 좋아집니다. 일반 정비공장에서는 하기가 어렵고 전문적으로 작업하는 곳에 보내야 합니다.
부품 리스트.
흡기밸브 & 배기 밸브 이외에 많은 부품이 소요되었지만 대부분 개스킷과 O링들로 전체금액은 크게 발생하지 않습니다. 헤드를 내렸을 때 워터호스나 V벨트 쪽 작업을 하면 훨씬 수월하게 작업이 가능합니다.
| 품명 | 품번 | 수량 |
| 흡기밸브 | 22211-5C000 | 8 |
| 배기밸브 | 22212-52000 | 8 |
| 흡기 시드링 | 22112-52000 | 8 |
| 배기 시드링 | 22113-52000 | 8 |
| 스템실 | 22224-5C000 | 16 |
| 헤드 가스켓 | 22311-48000 | 1 |
부품명세서에는 교환한 부품 외에 직접적으로 관련이 없는 부품이 일부 포함되어 있을 수 있으니 위 표를 참고하여 품명과 품번이 일치하는 부품의 개별적인 금액을 확인해 보기 바랍니다.
마무리.
해당 고장의 경우 운전자가 빠르게 인지하고 적극적으로 수리를 해야겠다고 생각했기에 이 정도에서 마무리될 수 있었습니다. 만약 지속적으로 운행을 하다가 밸브 파편이 크게 떨어져 나가면 피스톤 및 슬리브가 손상되고 배기라인으로 파편이 빠져나가면서 터보차져까지 손상시키는 경우도 있습니다.
예전에 2008년쯤 생산된 메가트럭에서 이런 증상이 많이 나왔었는데 이후 꾸준한 개선을 거쳐 요즘에는 밸브가 깨지는 일은 거의 없습니다.
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