디젤 노크(Diesel Knock)에 관해서...

디젤엔진의 노크현상(Diesel Knock)이란?

디젤엔진에서 노킹이 일어나는 이유는 압축행정시에 연료가 분사되고 점화시기까지의 시간이 길어지게 되면 나타나는 현상입니다.이는 점화시기의 지연과 더불어 증가된 연료가 점화되면서 연소실내에서 정상연소 압력보다 급격한 압력상승을 유발하여 엔진소음이 발생하게 되며, 이를 Diesel Knock 라고 합니다.

위 현상은 가솔린 엔진과는 반대 작용이며, 가솔린 엔진에서는 스파크 플러그에 의한 점화시기가 빨라질수록 knock의 발생율이 높습니다.

Diesel Knock은 연료의 특성중에 하나인 세탄값(cetane number)에 큰 영향을 받습니다. 세탄값이 높을수록 착화성이 높아, knock 발생율이 적습니다.

세탄값이란?
디젤의 착화성 정도를 나타내며, 연료에 혼합되어 있는 세테인의 부피백분율을 세테인 값으로 정합니다.
가솔린에는 옥탄값과 대응되는 개념입니다.

Knock 발생원인
- 연료이 낮은 세탄가 : 착화성이 낮아, 착화지연기간이 길어짐
- 연소실의 낮은 압축비 : 착화지연기간이 길어지며 연료량 증가를 유발
- 연소실의 낮은 온도 : 착화지연기간이 길어짐
- 과다 연료분사량 : 잔여 연료가 발생하며, 다음 착화시의 연료량에 더해져 압력상승 유발

Knock 예방책 : 대부분이 착화지연기간을 짧게 하기위한 방법입니다.
- 세탄가가 높은 연료 사용
- 실린더의 압축비를 높임
- 연료분사량의 적절한 제어
- 흡기 온도 및 압력을 높임
- 실린더내의 와류발생

디젤기관의 노킹은 가솔린 기관의 노킹과는 전혀 다른 특성을 보입니다. 이는 연료의 연소과정에 의한 차이로 인해 나타나는 것입니다.

- 가솔린기관:

압축과정동안 연소실내에는 연료와 공기의 혼합기가 형성되어 있으며, 점화플러그에 의해서 불꽃이 튀기면서 폭발하는 방식

- 디젤기관:
압축과정동안 연소실내에는 공기만이 존재하며, 점화를 시켜야 하는 시점부터 인젝터에서 연료를 분사하여 연소실내의 고온에 의하여 디젤 스스로 연소되는 방식

따라서, 노킹에 대한 성질의 차이도 아래와 같이 나타납니다.

이상 디젤 기관의 노킹에 대해서 설명을 드렸는데요.
디젤기관의 노킹은 디젤엔진의 특성인 소음과 아주 밀접한 관계가 있습니다. 특히 온도가 낮은 겨울철 아침 첫 시동시에는 엔진소음이 다른 조건에서와는 확연히 다르죠? 아무리 고유가 시대라 해도, 좋은 연료를 사용하는게 디젤 노크 방지에는 가장 좋은 방법입니다.

지엠대우 토비토커 몽기였습니다.