불완전 연소에 대해서 궁금합니다.

Question

자동차 공회전을 할 때, 불완전 연소가 일어나 좋지 않다고 하는데 일반 주행할 때와 공회전 할 때의 연료 연소를 다르게 하는 것인가요? 불완전 연소라는 말에는 무언가 정상적이지 않은 연소라는 의미 같은데.. 정확히 어떤 의미이고 일반 연료 소모와 어떻게 무엇이 다르며 왜 안좋은 것인지 궁금합니다. 또다른 예시도 있으면 좋겠습니다.

Answer 1

산소가 충분히 공급될 때 일어나는 연소를 완전 연소라 하고, 산소가 불충분하거나 온도가 낮을 때 일어나는 연소를 불완전 연소라고 합니다. 불완전연소시엔 일산화 탄소와 그을음(C)이 생성됩니다. 일반적으로 수소에 비해 탄소의 수가 적은 물질인 LNG(CH4) 등은 연소할 때 필요한 산소의 수가 적으므로 완전 연소되기 쉽고, 수소에 비해 탄소의 수가 많은 물질인 휘발유, 경유 등은 연소할 때 필요한 산소의 수가 상대적으로 많아 불완전 연소하기 쉽습니다.

이처럼 자동차에서 완전연소가 되지 못한채 배기가스가 배출되면 인체에 유해한 일산화탄소가 만들어 집니다. 또한 탄화수소도 마찬가지로 연소실이 충분한 온도까지 올라가지 못한 상태에서 불완전연소가 된 채로 배출될 때 발생합니다. 이런 물질 중 가장 심각한 공해의 주범은 질소산화물 입니다. 질소 산화물은 공기중에서 스모그를 일으키며, 대기 중에 농도가 높아지면 두통과 현기증이 나며 심하면 생명을 잃게 되기도 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

산소가 충분히 공급될 때 일어나는 연소를 완전 연소라 하고, 산소가 불충분하거나 온도가 낮을 때 일어나는 연소를 불완전 연소라고 합니다.

자동차 같은 경우 검은색 배기가스는 불완전 연소를 의미하며, 공기 유입이 적절하지 않을 때 발생하므로 연료 소모가 심해질 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

불완전 연소란 연소 시기가 아닐 때 연소가 되거나(온도가 낮을 때 일어나는 연소), 연소 시기에 연료가 전부 연소되지 않고 남는 현상을 의미합니다. 엔진이 가동되면서 내부 피스톤이 압축과 팽창을 반복하며 차량을 가동시킵니다. 이 때 피스톤이 압축되며 압력이 높아져 고온이 되면서 연료의 연소가 이루어져 폭발이 일어나고 이로인해 다시 팽창하고 다시 압축을 통해 연료의 연소가 일어나기를 반복합니다. 그런데, 압축이 되던 중에 연료가 연소되어 폭발이 일어나는 경우가 있는데, 이를 불완전 연소라고 합니다.

이러한 불완전 연소는 차량에 맞지 않은 연료(고급 휘발유, 일반 휘발유, 경유 등)를 사용하지 않을 경우 발생할 수 있습니다. 왜냐하면 연료의 종류마다 발화 온도가 다르기 때문이죠.

불완전 연소가 일어난 경우에는 엔진의 피스톤이 심각하게 마모되고, 벨브의 손상이 생겨 출력이 감소되며, 연비 저하, 매연 증가, 소음 증가 등의 문제점이 생겨납니다. 또한 엔진 노킹 현상도 발생할 수 있습니다. 엔진에서 마치 툭툭 노크하듯이 소음이 발생하죠.

그래서 엔진에 맞는 연료를 파악하여 사용해야 이러한 상황을 모면할 수 있습니다. 차량의 엔진을 파악하여 적절한 연료를 사용하시기를 권장드립니다.

도움이 되셨길 바라며, 혹시나 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 4

연소에 필요한 것은 산소입니다.

즉 불완전연소의 대표적인 이유는 산소부족입니다.

산소가 부족한채로 연소하면 대기 중에 일산화탄소가 만들어지고

이 일산화탄소가 인체에 매우 유해한 가스입니다.