GDI 엔진과 문제점

GDI (Gasoline Direct Injection) 엔진은 가솔린 직분사 엔진이다.

 

 

기존의 가솔린 엔진은 공기와 연료를 기화기에서 혼합하여 혼합된 연료와 공기를 실린더로 분사하였다. GDI 엔진은 실린더에 공기만을 넣고 압축한 후 가솔린을 실린더에 직접 분사한다. 

 

그래서, 기존의 엔진이 흡기밸브 하나에서 혼합된 연료와 공기가 분사 되었지만 GDI 엔진은 흡기밸브에서는 공기만 주입되고 가솔린 분사를 위한 인젝터가 따로 있다.

 

이와 같이 흡기밸브와 인젝터가 분리됨으로 GDI 엔진의 고질적인 문제인 흡입밸브에 탄소 찌꺼기가 쌓이는 현상이 발생한다. 기존의 엔진은 흡기밸브로 연료가 분사됨으로써 흡기밸브가 청소되는 효과가 있다. 하지만, GDI 엔진에서는 흡기밸브에 공기만 들어오고 연료는 인젝터로 분사되기 때문에 연료밸브가 청소 되지 않고 탄소 찌꺼기가 쌓인다.

 

산화질소 저감을 위해 사용되는 배기가스 재순환 장치 (EGR, Exhaust Gas Recirculation)는 배기가스를 엔진의 흡입구로 다시 순환 시킨다. 이러한 배기가스에 의해 흡기밸브에 탄소 찌꺼기가 쌓이게 된다.

 

흡기밸브에 탄소 찌꺼기가 쌓이면 주입되는 공기량이 줄기 때문에 엔진의 효율이 줄어든다. 그래서, GDI 엔진 차량은 시간이 지날수록 연비가 떨어지는 문제가 있다.

 

GDI 엔진은 공기를 압축한 후 연료를 분사하다는 측면에서 디젤 엔진과 비슷하다. 하지만, 점화 플러그를 사용하기 때문에 완전히 같지는 않다. 가솔린을 디젤엔진과 완전히 같은 방식으로 운영하는 엔진을 HCCI 엔진 또는 디조토 엔진이라고 한다. HCCI 엔진은 아직 상용화 된 제품은 없으며 벤츠에서 개발 중에 있다.

 

GDI 엔진은 2008년에는 전세계에서 생산된 자동차의 2.8%에만 적용되었지만 2015년에는 전체 자동차의 45%에 적용되는 등 GDI 엔진을 사용한 자동차의 비중은 계속해서 증가하고 있다.

 

아반떼 MD GDI 1.6