아우디 A6 3.0TFSI 모델입니다. S6를 제외하면 A6 C7 라인업의 가솔린 플래그쉽 파워트레인을 장착한 모델인데요, V6 3.0 직분사 엔진에 슈퍼차져 방식의 과급기의 도움으로 310마력과 44.9Kg.m의 토크를 전 RPM영역에서 플랫하고 즉각 발휘하며 시종일관 부드러움과 정숙성도 유지하는 명품엔진입니다.
해당 엔진은 당세대 아우디, 폭스바겐 그리고 포르쉐에서도 다양하게 적용되었는데요, 아우디 S4, S5, A8에서는 부스트압력을 소폭 높인(0.75bar) 333마력 버젼을 A6, A7에서는 310마력(0.7bar)으로, 그리고 복미형 Q5에서는 280마력엔진(0.65bar)으로 세팅되어 차량의 성격이나 시장에 따라 다양한 버전이 출시되었습니다.
또한 단종직전 최종 모델(후기형)은 MPI+GDI방식을 모두사용하는 듀얼인젝터와 마그네틱커플링 방식의 슈퍼차져 클러치를 적용하고 부스트압을 0.8bar 까지 높혀, 333마력을 발휘하며 효율과 출력을 한층 더 업그레이드 하였습니다.
또한 모회사인 폭스바겐의 바로 전 세대의 투아랙 하이브리드 그리고 포르쉐 카이엔 하이브리드(3.0TFSI + 34KW모터)에도 동일한 엔진이 적용된바 있을정도로 다양한 모델에 다양한 버전으로 운용되었던 폭스바겐 아우디 그룹의 대표 고성능 엔진입니다.
해당차량의 경우 슈퍼차져 유지보수 위해 입고 되었는데요, 약 10만키로 주기로 하체작업과 더불어 구동계와 슈퍼차져 그리고 스파크플러그를 교체한다면 늘 새차같은 높은 효율과 기분좋은 펀치감 그리고 파워를 꾸준히 느낄 수 있습니다.
보닛을 열어보면 가장 먼저 보이는 거북이 등딱지처럼 생긴 이 부품이 바로 과급기인 슈퍼차져인데요, 엔진오일을 함께 사용하는 터보차져와 달리 슈퍼차져는 전용 오일을 사용하는 독립 윤활 시스템 방식으로 되어 있습니다.
슈퍼차져? 그게 뭐지? 별도로 오일 교환이 필요할까요?
엔진의 파워라 함은 배기량, 즉 얼마만큼의 공기와 연료의 혼합기를 연소실이 수용할 수 있냐 하는 체적과 상관관계가 있습니다. 연소실을 넓게 만들어 배기량을 키우면 출력은 증가합니다. 하
cartailor.tistory.com
작업에 앞서 엔진오일 레벨을 확인합니다. 정량 잘 충진되어 있네요.
슈퍼차져 탈거 전, 엔진룸 열을 식힐 동안 엔진오일교환 먼저 시작합니다. 오일 필터 하우징을 탈거해 기존 오일필터와 씰링, 그리고 오일 바디 씰링을 제거합니다.
오일필터 하우징을 가장착한 후, 에어를 이용한 잔유 제거를 위해 전용 어답터를 장착해 차량을 올려주고요.
드레인 코크를 개방해 기존 사용유를 시원하게 배출시켜 줍니다.
자연 낙하 방식의 배출이 완전히 끝났으면 입으로 부는 정도의 약한 세기로 에어를 세팅해 잔유를 배출합니다.
드레인플러그 와셔를 신품으로 교체합니다. 재사용이 불가한 일회성 소모품이죠.
플러그를 손으로 돌려준 후, 토크렌치를 이용해 규정 토크로 정확하게 체결하고요.
슈퍼차져를 탈거합니다.
드레인플러그를 개방해 오일을 배출해보지만 오일이 나오지 않네요, 슈퍼차져를 기울여 봐도 마찬가지입니다. 보통 10만km 전후 차량을 많이 보는데 대부분 이런 상태입니다. 그래서 슈퍼차져오일교환이라기 보다는 "보충"이라는 이름이 더 어울리죠.
service fill 용량의 정확한 전용 오일을 주입합니다.
브리드 어답터와 드레인플러그 모두 신품으로 교환합니다.
신품 플러그를 가체결 후, 토크렌치를 이용해 정확한 토크로 마무리합니다.
공기가 압축되어 냉각을 위해 통과하게 되는 수냉식 인터쿨러 핀입니다. 끈적한 오염물로 코팅되어 있기 때문에 공기의 흐름도 방해를 받을 수 밖에 없으며, 공기와 핀간 접촉에도 방해를 받기 때문에 열교환이 원활하지 않아 냉각 효율도 떨어질 수 밖에 없습니다.
슈퍼차져는 크랭크케이스 내부에서 오일과 블로우바이 가스를 머금고 있는 공기를 흡입하여 외부에서 유입되는 공기와 함께 압축하기 때문에, 흡기 시스템에 오일때와 카본이 생성되는 오염을 피할 수 없습니다. 물론 이들 공기는 PVC밸브에서 특정 상황에서만 유입되도록 제어하고, 오일 세퍼레이터를 거쳐 나오기 때문에 정도가 심하지는 않겠지만, 주행거리가 늘어남에 따라 점차 누적되는 부분에 대해서는 물리적인 클리닝 외 큰 방법이 없어 보입니다.
전용 세정제를 이용해 충분히 불려준 후, 깨끗하게 클리닝합니다.
클리닝과 건조를 마친 모습입니다. 이제 뜨거운 공기가 매끈한 핀을 따라 원활하게 흐르며 최상의 냉각효과를 발휘 할 것입니다. 이는 중고속 영역의 반응과 펀치감의 향상 그리고 전반적인 효율 증대로 나타납니다.
슈퍼차져 압축공기 토출구와 만나는 흡기 인테이크입니다. 이렇게 가변형 플랩이 장착되어 있는데요, 다량의 공기가 필요하지 않은 저속 회전 상태에서는 최대한 통로를 좁게 만들어 공기의 밀도를 높혀 토크를 향상시키고 고속에서는 공기가 부족함 없이 마음껏 힘을 발휘할 수 있도록 플랩을 활짝 열어줍니다.
마치 정원에서 사용하는 수도호스와 같은 이치인데요, 물의 양이 많이 필요하지 않을 때는 호스 끝을 살짝 찝어 호스 토출부의 단면적을 줄여 주면, 배출되는 물의 양은 적지만 보다 밀도있고 힘있게 멀리 분사되는 것을 알 수 있습니다. 반면, 버켓을 채운다던가 할 때와 같이 높은 유량이 필요한 상황에서는 호스를 찝지 않아 최대한의 단면적을 갖도록 하고 수도꼭지를 더 세게 트는 게 유리합니다.
그런데 이렇게 플랩에 오염물이 많이 부착되어 있으면 공기의 흐름도 방해받을 뿐더러 플랩이 움직이는 부분에도 때가 쌓인 뒤 열과 압력에 의해 딱딱하게 카본화가 진행되면 플랩의 구동이 원활하지 못하게 됩니다.
수냉쿨러핀과 마찬가지로 클리닝하고요.
플랩의 원래 색상인 오렌지 컬러를 확인할 수 있습니다.
신품 오일필터와 하우징 씰링, 그리고 필터 바디 씰링으로 교체합니다. 접촉면에는 모두 신유를 발라 윤활시켜 주고요. 토크렌치를 이용해 정확한 토크로 체결합니다.
이제 엔진오일을 주입할 차례입니다. 주입할 신유는 쉘 힐릭스 울트라 5W-40으로, 해당 차량의 엔진이 요규하는 VW502 규격이며, API기준 가장 최신등급인 SP규격으로 최근 리뉴얼 되었습니다. 해당 합성유는 아우디의 3.0TFSI 엔진과 가장 훌륭한 궁합을 보이는 규격과 점도라고 생각합니다. 특히 6%대의 낮은 NOAK 수치는 3.0TFSI엔진의 엔진오일 소모를 줄이는데 상당한 효과를 보입니다.
2016년이전 생산된 대부분의 아우디의 가솔린 엔진의 경우 VW502/505 규격을 요구하고 있는데, 디젤 전용의 VW504/507를 서유럽국가 외의 지역에서 사용하는 경우 교체주기를 약 40% 짧게 잡도록 명시하고 있습니다. VW504/507의 경우 물리적인 성상은 VW502/505와 동일하지만, DPF에 적합한 배합으로 인해 산성을 중성시키는 능력, 즉 황산화성 억제 지표 중 하나인 TBN(Total Base Number - 전염기가 수치)이 약 40% 낮기 때문인 것으로 보입니다. 뒤에 숫자는 504/507로, 502/505대비 뭔가 상위규격 같지만, 사실 규격이 만들어진 순서일 뿐 품질의 우의는 아니며 사용되는 엔진에 따른 규격이 다른 제품으로 VW502/505가 요규되는 차량에 VW504/507규격을 사용한다고 해서 더 좋은게 아니라 오히려 그 반의 경우가 될 수도 있습니다.
VW502/505 규격의 경우 벤츠의 229.5와 BMW-LL01 규격과 더불어 가장 많이 볼 수 있는 가솔린 전용 규격인데요, 그만큼 가솔린 엔진의 교과서적인 규격입니다. 하지만 수많은 제품 중 힐릭스 울트라 라인의 제품들이 다른 합성유와 확연히 차별되는 특성은, 베이스유의 전부가 천연가스에서 추출한 성분을 합성하여 생상하는 GTL유로 되어 있다는 점입니다(MSDS상 CAS NO. 848301-69-9) 하지만 GTL기유의 추출기반이 되는 천연가스도 결국 광유를 정재하여 생산되기 때문에 '고순도 광유'라는 명칭이 붙기도 하지만 100% 합성유 맞습니다. 오히려 VHVI보다 순도가 높고 저온유동성이 개선된 보다 고가의 양질유임에도 불구하고 별도의 분류법이 없어 일반적인 VHVI와 같이 3기유로 분리 됩니다. 하지만 사실 VHVI와 PAO사이, 어쩌면 PAO 쪽에 더 가깝다 할 수 있는 매우 우수한 기유입니다. 추출 기법의 난이도나 비용도 더 높습니다.
예로 들자면, 순수한 바닷물을 원유라고 하고, 순수한 베이스 기유를 염분기가 없는 물이라고 가정했을 때, 광유로 불리는 2기유의 경우 바닷물을 필터로 걸렀다고 할 수 있고, 합성유인 3기유는 바닷물에 화학적 분해를 하여 순수한 물만 얻는 방식이며, GTL은 바닷가 부근의 바다의 습한 기운을 먹은 공기를 액화시킨 후 그 액체를 3기유와 동일한 방법으로 다시 화학처리를 하여 순수한 물만 얻는 방식 입니다.
정리를 하자면, VHVI는 원유를 화학처리 하여 순수한 기유를 얻는 것이면, GTL은 천연가스를 변형 후 액화시켜 화확처리 하는 것입니다. 여기서 말하는 화학처리는 Hydrocracking으로 두 기유 모두 동일한 방식으로 적용 됩니다. 즉, 수소화분해를한다는 점은 동일하지만, VHVI는 원유를, GTL은 액화시킨 천연가스를 시발점으로 하고 있는 것이 차이입니다.
바로 위에 있는 사진이, GTL기유가 생산되는 공장입니다. 규모가 장난이 아니죠?
GTL 기유는 카타르 석유공사와 쉘사가 협약을 맺고 GTL기유를 생산을 위해 만든 카타르에 위치한 대형 정유시설에서 생산됩니다. 연간생산량은 약 1백만 톤 정도로 바로 고난이도의 추출기법과 다단화 공정에도 불구하고 규모의 경제를 실현할 수 있기 때문에 가격이 합리적이게 됩니다.
참고로 GTL 생산공정을 간략하게 소개하자면, 일단 원 재료인 천연가스는 수분 및 기타 부유물 제거를 위해 필터를 지나는 일종의 전처리 과정을 거칩니다. 전처리 과정을 거친 천연가스는 탱크에 산소화 함께 주입이 되고, 고온으로 데워진 탱크속에서 촉매제의 도움으로 산소와 천연가스의 메탄성분이 화확적으로 반응하여 수소와 일산화탄소로 구성된 혼합 가스가 만들어 집니다. 이 후 이 혼합가스는 여러 촉매제와 고온의 조합으로 긴 체인의 왁스 탄화수소와 수분으로 액화 됩니다. 즉 오일과 물이 섞인 액체가 생성되는 거죠. 이 혼합물은 VHVI의 원유처리와 동일한 공법(Hydrocracking)으로 처리되어 순수한 기유를 얻게 됩니다.
물론 이와 같은 방식의 추출에 대한 별도의 기준이 없기 때문에 현재는 원유에서 Hydrocraking 공법으로 추출되는 VHVI와 같은 3기유 합성유로 분류가 되긴 하지만, 사실 원재료가 원유와는 비교할 수 없을 정도의 높은 순도를 지니고 있기 때문에, VHVI로 보기에는 억울한 면이 많습니다. 실질적인 성상과 성능만 볼 때는 원유 증류과정에서 휘발유와 LPG 사이에서 나오는 나프타메틸렌 가스를 원재료로 하는 PAO급이며 일부 특성은 PAO를 능가합니다.
그리고 가끔 쉘을 듣보잡 취급하는 경우를 보는데요, 참고로 위의 표는 Wikipedia에서 정리한 전세계 기업의 2020년도 매출 규모에 따른 랭킹표 인데요(노란 하이라이트는 국가지분이 50% 이상인 국영기업), 쉘은 연간 매출규모 기준, 전세계 기업 랭킹 3위인 엄청난 기업입니다. 물론 매출이 모든 것을 말해주진 않겠지만, 기업의 규모나 R&D여력을 가늠하는데 어느정도 참고는 할 수 있겠는데요, 참고로 동일(매출) 기준으로 애플이 11위, 삼성전자가 19위(하지만 영업이익 기준으로는 삼성전자가 더 높음)입니다. 국내에서는 좀 한다는 현대차 그룹은 50위 랭킹 밖에 있구요.
어쨌든 세계적인 윤활메이저 중에서도 가장 큰 규모는 확실합니다. 물량이 뒷 받침 되는 이런 엄청난 규모의 경제가 없다면, 베이스유 전량을 GTL기유로 채우고 지금의 가격을 받는 건 어림도 없었을겁니다.
실제로 유동온도가 섭씨 -36도, 인화점이 무려 섭씨 235도로 연소온도 및 가용 RPM범위가 상대적으로 높은 가솔린 전용 오일답게 매우 훌륭합니다. 점도지수 또한 170로 매우 좋습니다. 일반적인 VHVI로 제조된 합성유로 도달하기에는 매우 어려운 수치입니다.
동점도는 냉간 섭씨 40도 기준 75.7mm/S2 , 열간 섭씨 100도씨 기준으로 12.8mm/S2로, 여느 일반적인 W40과 비교해 보았을 때 최근에 SP로 리뉴얼되면서 전반적으로 살짝 낮아졌습니다. 내마모성이나 내구성을 기존 수준으로 유지하면서 연비와 효율을 위해 점도를 낮게 가져가는 최신 트랜드를 역시 따르고 있습니다.
해당 오일의 가장 큰 장점은 GTL에서 오는 어마무시하게 높은 청정성과 우수한 윤할성능에서 오는 부드러움과 정숙함 입니다. 또한 초고순도 기유인 만큼 높은 점염기가 그리고 증발량도 매우 우수하기 때문에 엔진의 청정성유지, 내구성 그리고 엔진오일 소모에 매우 유리하겠습니다.
초고순도 GTL의 장점인 높은 청정성으로 한결같이 깨끗하고 조용하고 연비좋은 엔진으로 유지시켜 줄 검증된 품질의 최고급 합성유입니다.
한병씩 정량의 신유를 주입합니다.
신품 브리드 어답터를 장착 후, 2인 1조로 수평을 유지해 슈퍼차져를 장착합니다.
슈퍼차져와 연결된 각종 호스 및 커넥터, 구동벨트 등을 연결합니다. 마지막으로 고정너트를 토크체결하고요.
에어클리너를 신품으로 교체합니다.
탈거의 역순, 조립을 모두 끝내줍니다.
규격에 맞는 냉각수를 보충 후, 시동을 걸기 전 진단기를 이용해 에어빼기 작업을 실행하고요.
시동을 걸어 엔진오일 신유 순환 및 유온을 올려준 후, 시동을 끄고 수분 후 MMI를 통해 레벨을 확인합니다.
정량 잘 충진되었네요.
정비 주기도 미리 리셋한 다음, 엔진오일교환주기가 기재된 스티커를 선바이저에 부착합니다.
클리닝으로 인해 저항값 등이 변경된 과급 압력 제어 밸브와 쓰로틀 밸브를 재학습시켜주고요.
시운전을 통해 두툼한 가속감과 강렬한 펀치감 그리고 한없이 부드러운 엔진질감을 충분히 확인 후, 냉각수 레벨 및 폴트 여부를 진단기를 통해 확인합니다.
먼저 냉각수 레벨을 확인합니다. 냉간 상온 15도 기준, MAX 마크 그리고 열간 기준 MAX 라인을 살짝 넘어 있는 게 정상입니다. 해당 사진은 시운전 이 후 레벨로 정량이 잘 충진된 상태입니다.
마지막으로 파워트레인 관련 폴트를 확인합니다. 깨끗하게 잘 작업되었습니다.
아우디 A6를 위한 각종 유지보수와 함께 오래도록 쾌적한 컨디션을 유지해보시길 바랍니다.
'☆ 내차를 건강하게 > 정확한 소모품 교환' 카테고리의 다른 글
| 아우디 A6 3.0 TFSI(C7) 슈퍼차져오일보충 - 10만km 넘은 차들은 오일이 대부분 없어요! (0) | 2022.12.02 |
|---|---|
| 쉐보레 올뉴말리부 브레이크패드교환 - 하드론(HARDRON) 세라믹 패드 (0) | 2022.11.11 |
| 아반떼AD 1.6GDI 브레이크패드, 브레이크액교환 - 하드론 세라믹 패드로 분진, 제동력 걱정을 덜어보세요! (0) | 2022.09.16 |
| 볼보 S60 - 필립스 D3S HID 벌브, LED실내등 교체 (0) | 2022.09.10 |
| 아우디 A5 스포트백 - D3S 규격 HID 벌브 교체 (0) | 2022.09.03 |