터보차저 고장 - 증상, 원인, 수리비!

안녕하세요 여러분! 달봉이입니다. 지난 포스팅에는 터보차저의 원리와 구성, 시스템에 대해 알아보았습니다. 관련하여 궁금하신 분들은 아래 포스팅을 참고하여 주시길 부탁드립니다.

 

 

터보차저: 자동차 성능을 한 단계 더 끌어올리는 엔진의 비밀(장/단점 및 관리 요령)

 

 

오늘 포스팅에서는 지난 시간에 이어 터보차저에 관한 내용으로 고장 증상, 원인 및 수리비용 등에 대해 알아보고자 합니다. 오늘도 여러분께 유익한 정보를 드리기 위해 최선을 다하겠습니다.

 

최근 나오는 터보차저는 초당 6,000회 회전(360,000 rpm)을 하며 1050℃까지 온도가 올라갑니다. 때문에 터보 베어링에 가해지는 스트레스가 상당한 수준에 이릅니다. 터빈 샤프트와 베어링은 오일의 얇은 막 안에서 회전을 하기 때문에 만약 지속적인 오일 공급이 이뤄지지 않는다면 5초 이내에 터보는 심각한 손상을 받게 됩니다. 따라서 엔진 오일 규격이 제조사의 기준치에 맞는지 체크하는 것은 상당히 중요합니다. 또한 터보차저의 오일 공급 라인은 항상 깨끗해야 합니다. 오염되거나 더러운 오일은 터보 베어링에 상처를 입히게 되고 나아가서는 터보 고장을 일으키는 가장 큰 원인이 됩니다.

 

 

터보차저 고장 증상

대부분의 자동차에서 터보차저에 고장이 나타나면 엔진 관련 경고들이 계기판에 표시되고, 시동을 끄고 다시 시동을 걸게 되면 계기판에서 경고등이 사라졌다가 주행을 하면 다시 경고들이 나타나는 형태가 일반적입니다.

 

출력 부족

터보차저에 고장이 발생하면 출력 부족이 발생됩니다. 가속을 하려고 액셀을 밟았으나 속도는 오르지 않는다던지, 런던을 오르는데 엔진의 RPM은 오르지만 힘이 없어 올라가지 못한다던지 하는 문제가 발생되는 것입니다.

 

소음 발생

정상적인 출력을 발생되더라도 이상 소음이 발생될 수 있습니다. 고회전을 하는 터보차저의 특성상 일정한 바람소리와 같은 소리는 발생될 수 있으나 그 이외 다른 쇠가 갈리는 소리, 바람 빠지는 소리 등 이상한 소음이 발생된다면 터보차저의 고장을 의심해 봐야 합니다.

 

 

오일 소비 / 과도한 연기가 발생

배기가스를 통해 과도한 흰 연기가 발생되거나 엔진 오일의 소모량이 과한 경우 또한 터보차저의 고장을 의심해 봐야 합니다. 터보차저의 샤프트 유격 발생으로 인해 연소실로 들어가지 말아야 할 오일이 연소실로 유입되어 연소되는 경우입니다. 흔히 “오버런”이라고 하여 큰 사고로 이어질 수 있습니다.

 

터보차저 고장 원인

터보차저 자체의 불량으로 고장이 생기는 경우는 1% 미만이라고 합니다. 99%가 오일 문제나 외부 물질의 유입 혹은 맵핑(프로그램 튜닝)으로 인해 생깁니다. 터보차저 자체는 자동차의 부품 중에서 매우 신뢰도가 높은 부품 중의 하나입니다. 하지만 고장이 발생될 경우 고장 원인은 보통 아래 4가지 정도로 요약됩니다.

 

터보차저에 이물질 유입 - FOREIGN OBJECT DAMAGE (FOD)

Compressor 손상은 air intake의 이물질 유입으로 생깁니다. Turbine 손상은 대개 engine 부품 때문에 발생이 되는데 예로 injector 불량이나 valve train parts의 결함으로 발생이 됩니다.

 

• 호스가 손상되어 작은 입자가 흡입구로 들어감
• 흡입구로 들어가는 손상된 개스킷 파편
• 정비 중에 흡입 파이프에 남아 있는 너트, 볼트, 와셔, 헝겊 또는 기타 품목.
• 파손된 엔진 부품(예: 인젝터 팁, 밸브 또는 손상된 피스톤 조각)
• 이전 터보차저 고장으로 인한 파편

 

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윤활 부족 – LUBRICATION:

베어링 하우징의 터빈과 컴프레셔 끝에는 피스톤링과 흡사한 seals이 엔진오일을 담고 있습니다. 이 seals은 positive air pressure이 필요합니다. 이는 베어링에 오일 윤활을 유지하고 end housings으로 오일이 빠져나가는 것을 방지합니다. 오일공급의 단절은 seals에 진공을 형성하게 되고 이는 seals이 compressor end housing에 붙어버리는 상황이 발생합니다. 장시간 엔진 아이들링 상태로 유지하면 turbine housing으로 오일이 비치는 현상을 나타내는데 이는 낮은 공기압력과 상관관계가 있습니다.

 

• 공기 흡입 필터가 막혔거나 제한
• 공기 흡입 파이프나 호스가 막혔거나 제한
• 흡입 호스나 인터쿨러에서 공기가 누출
• 배기 시스템에 누출
• EGR 시스템의 누출.
• 터보에서 엔진까지의 오일 배출 파이프에 제한.
• 엔진 브리더의 제한.
• 터보 회전 부품의 물리적 손상 및 과도한 베어링 간격.
• 반복적인 고온 엔진 정지로 인해 중앙 하우징에 탄소 침전물(코크스)이 발생.
• 터보가 잘못 장착.
• 엔진 오일 부족
• 오일 공급 파이프 손상
• 오일 공급 파이프 내측 침전물(코킹).
• 오일 흡입 개스킷에 실리콘을 도포하여 막힘.
• 잘못된 오일 흡입 개스킷으로 인해 오일 공급이 제한
• 막혔거나 손상되었거나 품질이 낮은 오일 필터.
• 오일펌프가 고장.
• 장착 중에 교체 터보에 오일을 공급 누락

 

 

오일 오염(엔진 오일 관리 부실) - OIL CONTAMINATION:

오일에 부유하는 고농도의 카본이나 기타 오염물질로 인해 터보 베어링 시스템이 손상됩니다. 이는 오일 교환 간격이 길어지거나 유지 관리가 제대로 이루어지지 않아 발생하는 경우가 많습니다. 터보차저 차량에서는 좋은 품질의 오일 필터를 사용하고 정기적으로 오일을 교체하는 것을 잊지 말아야 합니다. 또한 물이나 냉각수로 오염된 오일과 같은 문제가 있어 스팀 포켓이 형성되어 베어링 오일 부족으로 이어질 수 있습니다. FOD 손상과 더 밀접하게 관련되어 있지만, 특히 엔진 오버홀 후에는 오일에 있는 금속 조각을 조심해야 합니다. 

 

• 막혔거나 손상되었거나 품질이 낮은 오일 필터.
• 엔진에 축적된 탄소, 이로 인해 새 오일도 빠르게 오염될 수 있습니다.
• 엔진 마모로 인해 오일에 찌꺼기 남는 잔해물
• 과도한 온도 또는 연장된 서비스 주기로 인해 성능이 저하된 오일

 

 

과속 및 과열 - OVERSPEED AND EXCESSIVE TEMPERATURE:

차량 제조업 사의 사양을 벗어나는 작업으로 인해 발생하는 터보 손상 혹은 유지 관리 문제, 엔진 오작동 또는 승인되지 않은 성능 업그레이드로(맵핑) 인해 터보 회전 속도가 작동 한계를 넘어서 압축기 및 터빈 휠에 피로가 누적되어 고장을 일으킬 수 있습니다. 설계치의 속도나 온도를 초과하여 터보차저를 작동하는 것은 섬세한 작업을 필요로 합니다.

Overspeeding은 일반적으로 맵핑 차량에서 많이 발생되며, 오버부스트로 인해 엔진 블로우를 동반하는 경우가 많습니다.

 

• 공기 흡입 필터나 파이프 작업의 제한 또는 분리되거나 분리된 공기 호스로 인해 터보에 잘못된 양의 공기가 유입됨
• 표준 사양에 맞지 않는 '부족'하거나 '넘치는' 엔진 세팅(맵핑)
• 웨이스트게이트 훼손.(웨스트게이트 손상)
• 마모된 인젝터
• 웨이스트게이트 또는 VNT 제어를 위한 SREA(단순 회전 전자 액츄에이터)에 대한 신호 손실.
• 사양이 맞지 않는 터보 장착

 

 

터보차저 수리/점검 절차

어떠한 수리도 마찬가지이지만 가장 중요한 것은 수리 결과보다 고장의 원인에 초점을 맞추어야 할 것입니다. 즉, 터보차저의 고장 나게 한 원인이 무엇인지를 먼저 알아봐야 한다는 것입니다. 그리고 나서 터보차저의 고장이 다른 부품에 영향을 주었거나 받은 것도 순차적으로 진단하고 교환이나 수리를 해야 합니다.

 

 

엔진 오작동과 출력 손실을 터보차저의 고장으로 성급하게 결론을 내리지 말고 하나씩 먼저 점검을 할 부분이 있습니다.

 

• 청색빛을 띠는 흰 연기가 나올 때는 먼저 에어클리너의 오염상태를 점검하고 차종에 따라 crankcase ventilation system의 고장여부를 확인해야 합니다. 그런 다음 터보차저를 점검합니다. 터보차저에서 소음이 발생하고 있다면 먼저 터보차저의 압이 걸리는 터보 관련라인을 점검해야 합니다.
• 검은 매연이 나오면서 출력손실이 감지된다면 엔진상태를 먼저 점검하고 터보관련라인을 점검해야 합니다.

• 터보고장이 확인되고 교환을 하는 경우에는 다음 소모품을 같이 교환하는 것을 추천합니다. 오일, 오일 필터, 에어 필터 그리고 필요하다면 터보차저 오일 일리트와 아웃리트 라인 교환이 필요합니다. 그리고 터보 관련 라인을 청소하는 것이 좋습니다.
• 절대로 규격 이외의 터보차저를 장착하지 말아야 합니다. 그리고 터보부스터 관련 부품을 인위적으로 조작하지 말아야겠습니다. 엔진이 허용되는 범위를 벗어난 오버부스트는 당연히 과열과 더불어 피스톤, 실린더헤드, 엔진베어링계통에 고장을 불러옵니다.

 

터보차저 수리비용

국산 차량의 경우 완성차에 납품되고 있는 브랜드(미쓰비시/가렛트/보그워너)의 제품을 사용하면 부품비용만 약 60만 원이고 제재조 품은 약 40만원 정도 됩니다.(올뉴 카니발) 수입차의 경우 정품의 경우 약 300만원 정도이며 재제조 품의 경우 약 100만 원 정도(F10 BMW 520D)의 부품비용이 발생된다고 알려져 있습니다. 여기에 센터마다 다르겠지만 공임 50 ~ 80만 원 정도가 추가로 발생된다고 보면 됩니다.

 

마치며

터보차저의 고장 증상, 원인, 그리고 수리 비용에 대해 알아보았습니다. 터보차저는 고회전을 해야 하는 정교한 부품이며 가격도 많이 비싼 것이 사실입니다. 평소에 가장 기본적인 오일 관리 등을 통해 안전과 지갑을 잘 지키실 수 있는 자동차 생활을 하시길 바랍니다.

 

오늘의 포스팅은 여기서 마치겠습니다. 다음번에는 더 유용한 정보로 돌아오겠습니다.

 

▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ 함께 읽으면 좋은 포스팅 ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽

 

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