실린더헤드와 가스켓

일 에너지 생산 역할…자동차의 ‘심장’
가스켓 불량 땐 평소보다 출력 떨어져

자동차에서 일에너지를 생산하는 것이 엔진으로 자동차의 심장이라고 할 만큼 중요하다.

엔진의 실린더헤드는 실린더블록과 조립되며 그 사이에 헤드가스켓으로 압축과 폭발시 기밀을 유지한다.

실린더헤드에는 흡·배기 밸브가 설치돼 있고 그 외부에는 흡기 및 배기다기관이 부착돼 있다. 실린더헤드의 중앙에는 가솔린엔진은 점화플러그가 부착되고 디젤엔진은 연료를 분사하는 노즐 또는 인젝터가 설치돼 있다.

실린더헤드는 폭발시 2,000℃ 내외의 고온과 35kg/㎠이상의 고압을 받으므로 내열성과 내폭성이 큰 주철이나 알루미늄합금이 사용된다. 알루미늄합금은 주철에 비해 열전도성이 좋으며, 압축비를 크게 할 수 있고 냉각성능이 양호하며 가벼워 최근 가솔린엔진에는 대부분 사용하고 있다. 실린더헤드는 캠축과 밸브의 설치 위치에 따라 오버헤드캠축(OHC)형식, 오버헤드밸브(OHV)형식과 사이드밸브 형식이 있다. 오버헤드밸브 형식은 실린더헤드에 흡기 및 배기밸브와 밸브를 구동하기 위한 캠축, 점화플러그와 인젝터 등이 설치돼 있으며, 밸브를 개폐하는 캠축이 1개이면 SOHC엔진, 2개이면 DOHC엔진으로 구분한다.

DOHC엔진은 실린더 당 흡배기 밸브가 각각 2개씩 설치돼 있어 4기통엔진의 경우 16개의 밸브가 장착돼 있으며, 흡배기 효율이 좋고 점화플러그의 중간 설치가 가능해 엔진 출력이 향상되므로 1500cc 이상의 가솔린엔진은 대부분 DOHC엔진을 탑재하고 있다.

실린더헤드 가스켓은 실린더헤드와 블록사이에 설치돼 압축과 폭발시 가스의 기밀을 유지하고 냉각수와 엔진오일이 새는 것을 방지하기 위해 고온· 고압에 견딜 수 있어야 한다.

실린더헤드 가스켓이 불량하면 우선적으로 평소보다 출력이 떨어지는 것을 알 수가 있다. 또한 냉각수 점검시 라티에이터캡을 열어보면 냉각수에 기름이 떠 있으면 헤드가스켓이 손상돼 엔진오일이 냉각수 통로에 유입된 경우이다. 엔진오일도 냉각수가 혼합돼 오염 등으로 윤활성능이 떨어져 자칫 엔진의 더 큰 고장을 일으킬 수 있으므로 정비업체에서 반드시 점검해 교환해야 한다.

<제공: 김연수 교수 한국폴리텍대학 달성캠퍼스 자동차학과(자동차정비기능장)>

김종렬 다른기사 보기