아우디 A6 3.0T 슈퍼차져오일교환

금일은 슈퍼차저 오일 교환에 대한 작업기를 공유해보고자 합니다.

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엔진의 파워라 함은 배기량, 즉 얼마만큼의 공기와 연료의 혼합기를 연소실이 수용할 수 있냐 하는 체적과 상관관계가 있습니다. 연소실을 넓게 만들어 배기량을 키우면 출력은 증가합니다. 하지만 연소실을 단순히 무작정 키우기에는 한계가 있습니다. 물리적인 공간 확보, 무게 증가, 생산단가 또한 올라가며, 막상 힘이 필요하지 않은 조건에서도 커진 연소실에 맞춰 크고 무거워진 피스톤을 움직이기 위해 연료 소비가 증가하게 됩니다. 통상 1기통당 최적의 배기량은 500CC 내외로 보고 있는 게 정설입니다.

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그렇다면, 물리적으로 연소실 체적을 늘리지 않고 힘이 필요할 때만 연소실 체적 증가의 효과를 갖게 할 수는 없을까요? 네, 바로 과급기입니다.

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과급기는 한정된 배기량의 연소실에 흡입되는 공기를 강제로 높은 압력으로 과급하여 한정된 배기량을 넘어서는 폭발력을 갖게 해 줍니다. 한마디로 같은 배기량이지만 과급으로 연소실체적을 높이는 방법입니다. 그리고 이렇게 엄청난 압력으로 과급을 해 주기 위해서는 동력이 필요합니다. 차량에서 쓰는 12V 그의 몇 배가 되는 전기로는 어림도 없습니다. 그래서 엔진의 동력 또는 배기가스의 압력을 이용합니다.

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통상 가장 흔하고 널리 쓰이는 타입의 과급기는 터보차저 방식으로, 배기되는 높은 압력을 동력원으로 활용하여 흡기를 과급시켜 주는 방법이 되겠는데요, 비교적 차지하는 공간도 적고, 배기압을 동력으로 쓰기 때문에 효율성도 높은 편이고, 압축할 수 있는 양도 큰 편입니다. 하지만 동력원이 배기 압력인 만큼 발진 초반이나, 상대적으로 배기압력이 낮은 저 RPM 구간에서는 크게 도움이 못 되는 편이며, 배압이 어느 정도 올라 출력이 최적화되기까지 지연이 발생합니다. 일명 터보랙이라고 합니다. 물론 현재는 가변형 터보 또는 트윈, 트리플 터보로 구간 별 압력을 달리하는 똑똑한 기술도 등장하여 이런 현상을 많이 완화시켜주고 있습니다.

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그리고 또 하나, 널리 쓰이지는 않지만 오늘 보시는 슈퍼차저 방식입니다.

엔진의 배기압과는 별개로 크랭크축에서 동력을 얻습니다. 즉 시동이 걸린 순간부터 엔진과 한 몸처럼 고무벨트를 통해 물리적으로 연결되어 있는 겁니다. 차량에 탑재된 발전기나 에어컨 컴프레서를 떠올리면 이해가 쉬울 득합니다. 배기압에서 동력원을 얻는 터보차저와는 달리 초반부터 지연 현상이나 터보랙이 전혀 없습니다. 그리고 자연흡기엔진과 비슷한 감각으로 초반부터 후반부까지 일정하게 동력을 보태 줍니다.

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사실 과급기 형태로는 가장 이상적이긴 하지만 치명적인 단점이 있습니다. 바로, 동력원이 엔진 크랭크 축에 바로 물려있다 보니, 이 슈퍼차저가 잡아먹는 힘이 수십 마력 이상으로 꽤 큽니다. 최대부하로 가동 중인 에어컨 컴프레서가 통상 5마력 내외라고 볼 수 있으니 많게는 에어컨 컴프레서 10개 까지가 물려 있는 정도로 상당하게 힘을 많이 뺏어갑니다. 물론 뺏어가는 것 몇 배 이상으로 힘을 내기는 하지만, 전체적인 효율이 낮을 수밖에 없고 저 배기량 차량에는 단독으로 적용하기가 어렵습니다. 이로 인해 자연흡기와 같은 지연 없는 꾸준한 아웃풋을 낼 수 있다는 장점에도 불구하고, 연비나 기타 환경규제로 인해 점차 터보로 대체되고 있습니다. 또한 구조상 엔진의 상부에 장착되기 때문에 무게 중심을 올리게 되며 소형화 시키기가 어렵습니다.

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슈퍼차저를 사용했던 대표적인 차량은 한세대 전 벤츠 E-Class, C-class로, 1.8리터 배기량의 엔진에 슈퍼차저를 매칭 시켜 꾀 괜찮은 성능을 발휘했고, 공회전 시 또는 항속 시 큰 힘이 요구되지 않을 때는 엔진 동력원과 잠시 분리시킬 수도 있는 클러치가 탑재된 똑똑한 시스템이었습니다. 하지만 2012년 즈음 터보차저가 달린 CGI 엔진으로 대체되었습니다.

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현재 국내에서 찾아볼 수 있는 슈퍼차저 장착 차량은 레인지로버, 재규어, 미니의 일부 차량, 아우디 S4, A6, A8의 3.0 엔진 정도로 매우 희귀합니다. 이들 차량에는 모델명 뒤에 보통 Superchager 약자인 SC가 붙거나, 보다 넓은 의미의 과급기를 칭하는 Turbo의 T 또는 벤츠의 경우 Compressor 가 붙습니다. 아 그리고, 폭스바겐 골프의 1.4TFSI의 경우 특이하게 터보와 슈퍼차저를 모두 사용하는 방식이었습니다만, 구조가 복잡하고 단가 상승기 컸기 때문에 이내 자취를 감추었습니다.

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역시 국내에서 희귀한 방식인 만큼 엔진오일을 함께 사용하는 터보차져와 달리 별도의 독립된 윤활유가 들어간다는 사실조차 모르는 분들이 많은 것 같습니다. 하지만 오늘 보시게 되겠지만, 영구적인 오일은 없습니다.

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슈퍼차져? 그게 뭐지? 별도로 오일 교환이 필요할까요?

 

 

 

 

 

그리고 아쉽게도 아우디의 경우 A6의 C7 모델을 끝으로 올해 출시된 모델에는 터보차져로 변경이 됩니다. 보다 정교한 제어기술로 인해 굳이 효율이 떨어지고 패키징도 어려운 슈퍼차저를 고집할 이유가 없었나 봅니다. 그래도 전 RPM 영역에서 즉답적인 반응과 자연스러운 파워의 전개는 슈퍼차저를 따라갈 수 없는데 말입니다. 역시 대세는 환경과 효율성 인가 봅니다.

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엔진룸을 열면 딱 보이는 바로 저 부분, 거북이 등같은 저 부분이 모두 슈퍼차저입니다. 차량 전면부 풀리에 고무벨트로 엔진 크랭크축과 함께 연결돼 있습니다. 2016년 이후 차량은 별도의 마그넷 클러치가 있기 때문에 공회전 시나 출력 요구가 낮을 때 일시적으로 슈퍼차저가 가동하지 않게 할 수 있는데, 해당 모델은 상시 연결된 구조입니다. 그만큼 오일의 수명도 짧겠습니다.

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장착된 상태에서도 드레인 플러그가 보이기는 하나, 그 앞에 너무 복잡한 냉각수 라인들과 협소한 공간으로 인해 제대로 작업하기가 힘듭니다. 어설프게 장착된 상태로 공구를 들이밀면, 드레인볼트 앞에 있는 플라스틱 재질의 얇은 냉각수 니플을 부러뜨리기 딱 좋으며, 별 랜치를 들이댄다 하여도 정확하게 직각으로 깊이 삽입하지 않고 돌린다면, 무조건 나가산이 뭉개지게 되어 있기 때문에 탈거 후 교환을 진행합니다.

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가장 먼저 인테이크 파이프를 탈거합니다. 아우디 차량의 경우 인테이크 파이프가 단단한 재질이기 때문에 살살 달래서 탈거하지 않고 힘으로 꺾거나 하면 잘 파손됩니다. 미세하게 크랙이 가거나 파손되는 경우, 흡기 소음이 증가하며 경고등도 점등시킵니다.

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슈퍼차져에 연결되어 있는 각종 호스며 커넥터들을 전부 탈거합니다. 커넥터 및 호스는 다 똑같기 때문에 탈거 전 필히 마킹을 해야 합니다. 그리고 복잡한 진공호스 및 와이어의 루팅도 잘 기억해야 합니다.

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겉벨트의 장력을 해제한 후 벨트를 탈거합니다. 그리고 탈거된 호스 및 와이어링이 슈퍼차져 탈착 과정에서 걸려서 파손되지 않도록 케이블 타이로 잠시 비켜 있을 수 있게 고정해 줍니다.

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슈퍼차져를 고정하고 있는 너트 6개를 풀어줍니다. 안쪽 두 개를 가장 먼저 풀어 준 다음 나머지를 사선 순서로 제거합니다.

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이제 슈퍼차져를 탈거할 수 있습니다. 하지만 바로 탈거하지 않고 모든 연결 와이어 및 호스가 잘 제거되었는지 다시 한번 확인합니다. 완벽하게 확인하였으면 2인 1조로 수평을 유지하며 조심스럽게 탈거를 진행합니다. 혼자 들기는 자세도 안 나오고 꾀 무겁습니다. 약 21킬로 정도로 측정됩니다.

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잠시 방치하여 놓고 슈퍼차저 안에 있는 냉각수를 모두 배출해주고요.

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슈퍼차져의 오일 드레인 볼트를 제거 후 엄청난 악취에 대비하며 안에 있는 오일을 쏟아 보는데, 냄새가 안 납니다.

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왜냐하면 원래 총량은 155Ml 인데, 한참을 탈탈 털어도 저것밖에 안 나왔기 때문입니다. 물론 가까이 코를 대면 악취가 심하긴 하지만 양이 너무 적어 애초에 대비했던 매장 전체가 냄새로 가득 차는 일은 없었습니다. 최소량의 오일 만이 기어에 도포되어 고장을 가까스로 막아주고 있던 모습입니다. 과격한 주행을 자주 즐기는 경우 10만 킬로 내외에서 흔히 볼 수 있는 배출량입니다. 폐쇄된 시스템이라 해도 고무 개스킷과 리테이너를 통해 매우 미세하게 스며들어가듯 누유가 되는 것입니다. 그리고 애당초 초도 주입량도 매우 적으니까요. 이게 바로 교환이 필요한 이유입니다! 이렇게 하나도 없다시피 할 수도 있거든요.

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이 상태에서 수천~수만 킬로 정도 더 주행하면 바로 소음이나 고장이 발생하게 됩니다. 만약 거슬리는 쇠소리나, 마찰음이 이미 발생하셨다면, 운이 좋다면 수십 킬로 정도 안에 방문하셔서 오일을 주입한다면 거의 정상으로 돌아올 가능성이 높으나, 이미 그보다 많은 거리를 운행하였다고 한다면 오일 주입만으로는 회복이 안됩니다.

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슈퍼차져오일을 주입합니다. 해당 슈퍼차저 제조사에서 공급되는 순정오일입니다. 그리고 탈거한 김에 카본에 찌든 수랭 쿨러 냉각핀도 클리닝해줍니다. 내부도 꼼꼼하게 점검하여 인터쿨러 누유 여부나 여타 접합부에 누기 흔적은 없는지 점검도 진행하고요.

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슈퍼차져오일의 규정주입량을 맞추기 위해 수평을 유지한 채 드레인플러그를 열어 레벨링을 진행합니다. 총 두병인 200미리 정도를 인위적으로 과주입 후 손으로 풀리를 돌려 잘 안착되게 한 후 약 50미리리터가 흘러나오는지 확인 후 플러그를 닫습니다.

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레벨링이 끝났으면 플러그를 다시 체결해주고요.

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슈퍼차져를 뜯은 김에 노출된 흡기 밸브를 간단하게 클리닝해 줍니다. 눈에 뻔히 보이는데 그냥 지나칠 수는 없겠죠? 그리고는 슈퍼차저를 다시 정위치에 장착합니다.

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가장 중요한 하부 브리더 어답터 입니다. 원래 수십번 재사용해도 문제가 안되지만, 혹시 몰라 신품으로 장착합니다. 이런 작은 것 때문에 과급압력이 누설되서 경고등을 띄우거든요.

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탈거했던 각종 커넥터며 호스 그리고 브라켓 등을 다시 재조립합니다.

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인테이크를 다시 장착 후, 제일 중요한 슈퍼차져 고정너트는 토크렌치를 이용해 규정 토크로 정확하게 체결해줍니다. 규정 잠금 토크는 캔 타입의 오일필터 잠금 토크 수준으로 생각보다는 낮습니다. 물론 잠굴 때는 중앙부터 시작하여 각 끝을 사선이 되게 마주 보는 순서로 체결하고요.

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탈거했던 겉벨트를 다시 장착해주면 장착이 완료됩니다.

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슈퍼차져를 탈거하는 과정에서 부득이하게 냉각수의 손실이 발생하기 때문에 G12 규격의 부동액으로 다시 채워 줍니다.

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MAX가 넘는 수위까지 꽉 채워 준 다음, 시동을 걸고 냉각팬이 돌 때까지 방치한 후,

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냉각라인의 최상단에서 공기 빼기 작업을 진행합니다. 이렇게 하면 냉각수 탱크가 MIN 아래로 다시 내려가기 때문에, 냉각수의 비중 확인 후 다시 증류수로 보충을 해 줍니다.

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슈퍼차져를 탈거한 김에 트로틀밸브 세정 및 슈퍼차져 내부에 있는 과급 바이패스 밸브까지 클리닝을 해 주었기 때문에 새로운 유량에 맞는 값으로 작동할 수 있도록 어답테이션을 진행해 줍니다.

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최종 출고 전 테스트 드라이빙을 통해 마지막으로 한 번 더 점검해 주고요, 테스트 드라이빙 후 재입고하여 폴트 코드 잔존 여부 및 냉각수 레벨을 다시 한번 확인합니다.

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모든 작업이 완료되어 내부 연막소독 후 출고합니다. 입고 후 출고까지 약 1시간 반에서 2시간 정도 소요됩니다. 감사합니다.

 

 

 

 

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