오태석/교통안전공단 진주자동차검사소 소장-인체구조와 비교하는 알기 쉬운 자동차구조(2)

‘인체구조와 비교하는 알기 쉬운 자동차구조(1)’에서와 같이 자동차구조는 인체구조에서 활동하는 기관계와 비슷하다. 엔진오일은 심장에 공급되는 혈액과 같고 내연기관의 흡기 다기관은 인체구조의 기관계에 해당하는 호흡계와 같다. 이처럼 인체구조와 자동차 구조를 비교하여 인체의 구조와 움직임을 자동차의 구조와 동력으로 비교하여 더욱 알기 쉽게 자동차를 이해해보려고 한다.

▲자동차에 사용되는 순환기계

인체는 특정 기능을 하는 기관계로 구성되어 있다. 그중 순환계에는 심장, 동맥, 정맥, 혈액 등이 있다. 자동차의 엔진을 순환계에 비유한다면 심장은 오일펌프의 역할을 하며 동맥과 정맥은 오일순환통로, 혈액은 윤활작용을 하는 엔진오일에 속한다. 이처럼 심장의 역할을 하는 오일펌프는 동맥과 정맥의 역할을 하는 오일순환통로를 통해 엔진오일을 압송하여 내연기관의 윤활작용을 돕는다. 이때의 엔진오일은 인체의 혈액과 같은 작용을 하고 윤활작용, 방청작용, 청정작용, 냉각작용 등 엔진의 기능을 돕는 중요한 역할을 한다.

그리고 자동차에 사용되는 오일 중 윤활작용을 하는 엔진오일과 변속기오일은 오일이라고 이야기하는 것이 맞지만, 브레이크액과 클러치 액은 유체의 역할을 하기 때문에 오일이 아닌 액이라고 이야기하는 것이 맞는 표현이다.

▲자동차의 흡기 다기관

자동차구조의 흡기 다기관은 인체구조에서 활동하는 기관계 중 호흡계에 속한다. 가솔린기관을 예를 들어 사람이 입으로 호흡하는 것과 같이 흡기 다기관을 통해 공기가 흡입되면 연소실에 분무 된 연료와 혼합되어 혼합기가 형성되고 점화장치를 이용해 혼합기를 폭발시켜 엔진 피스톤의 직선운동을 통해 엔진 크랭크축이 회전운동을 하고 변속기와 연결되어 자동차 바퀴를 움직여 동력이 발생한다. 흡기 다기관은 스로틀 보디와 실린더를 연결하는 기통수만큼의 통로를 이야기하며 공기를 흡입하여 각 실린더에 균등하게 배분되도록 설계되어 있다.

이처럼 호흡계에 속하는 흡기 다기관에 카본이 퇴적될 시 사람이 호흡하는 공기량이 적어지는 것과 같이 흡입공기량 저하로 인해 엔진의 흡기효율이 떨어지고 흡기효율 저하로 인한 엔진의 출력이 감소하게 된다.

▲자동차의 배기 다기관과 소음방지장치, 배출가스저감장치

배기 다기관이란 연소하고 난 후의 배출가스를 유효적절하게 방출하는 역할을 한다. 이는 인체 기관계 중 소화계에 속하며 엔진의 최적 효율을 얻기 위해서는 흡입효율과 배기효율의 적절한 상관관계를 이루어야 한다.

소음방지장치는 내연기관으로부터 나오는 소음을 줄이기 위한 장치로 배기가스가 배출되는 흐름에 흠음제나 벽을 두어 격벽을 이루고 배출가스에 저항을 주어 소음을 작게 하거나 없애는 장치를 말한다. 이는 생식계에 속하는 자동차구조이며, 자동차에서 발생하는 소음 기준은 ‘소음진동관리법규’를 통해 규제하고 있고 일정 데시벨(소음의 단위) 이상의 소음은 자동차검사를 통해 관리하고 있다.

배출가스저감장치란 자동차에 사용되는 내연기관의 배출가스 내 유해물질을 줄이기 위한 장치로써 인체 기관계 중 노폐물의 제거, 수분 및 전해질을 조절하는 비뇨계에 속한다. 자동차에서 배출되는 배기가스 내 일산화탄소는 인체에 유해하며 혈액 속의 헤모글로빈과 결합하여 산소 운반 작용을 저해하며 현기증, 가스 중독 현상을 일으키며 탄화수소는 대기 환경에 여러 가지 악영향을 미치고 있다. 이러한 해로운 배출가스는 배출가스저감장치인 삼원촉매를 통해 환원되어 인체에 무해한 물질로 변환된다.