디젤엔진은 휘발유보다 값이 싼 경유를 연료로 사용한다. 연비도 우수해 휘발유차와 비교하면 같은 연료량으로 훨씬 더 멀리 갈 수 있다. 즉 디젤엔진은 경제성이 우수하다.
디젤엔진의 연비가 좋은 것은 휘발유 엔진보다 열효율이 높기 때문이다. 디젤엔진은 휘발유 엔진보다 압축비가 훨씬 높다. 강하게 압축된 데서 훨씬 큰 에너지가 나오는 것이다.
디젤엔진에는 점화장치가 없다. 점화플러그, 점화코일 등이 없다. 먼저 공기만 실린더에 넣고 강하게 압축한 다음 연소실에 경유를 분사해 연소가 일어나게 한다. 이른바 자연압축착화 방식이다. 전기장치가 없어 습기나 물에 강하다.

디젤엔진은 저속 토크가 강하다. 디젤엔진은 연료가 분사되기 시작하는 순간부터 끝날 때까지 비교적 오랫동안 연소가 일어난다. 이 때문에 디젤엔진은 엔진 회전수가 낮은 저속에서도 강한 토크를 만들어 낸다.
디젤엔진은 휘발유 엔진에 비해 최고회전수가 낮다. 압축착화 하는 데 걸리는 시간을 단축시키는 데 한계가 있기 때문이다. 극단적으로 엔진 회전수가 올라가면 연소 타이밍이 늦어진다. 디젤엔진이 4,000rpm 이상의 고회전에 약한 이유다.
디젤 엔진은 소음과 진동이 강하다. 과거에는 디젤 엔진이 공회전할 때에는 차에 탄 사람들까지 온 몸이 떨릴 정도였다. 이는 디젤엔진이 압축비가 높아 폭발력이 강한 데서 오는 피할 수 없는 특징이다. 하지만 관련 기술의 발전으로 최근 나오는 디젤엔진들은 조용하고 떨림도 많이 개선됐다.

요즘엔 디젤엔진에 커먼레일 방식을 적용하는 추세다. 커먼레일은 연소실에 연료를 고압으로 분사하는 방식으로 압력을 높이고 분사시기를 정밀하게 전자 제어해 효율을 극도로 높이는 방식이다. 연료를 고압으로 분사하면 경유 입자가 아주 미세하게 쪼개져서 안개처럼 분사되기 때문에 연소효율이 좋아진다. 연료를 조금만 뿌려도 잘 타기 때문에 매연이나 질소산화물 등 공해물질 배출도 줄어든다. 엔진 회전도 부드러워지고 소음과 진동면에서도 훨씬 우수한 성능을 보인다.
디젤엔진의 배기가스 규제가 강화되는 건 전 세계적인 추세다. 커먼레일은 이 같은 규제를 만족시킬 수 있는 가장 현실적인 대안이다.

디젤엔진을 말할 때 빼놓을 수 없는 게 배기가스 문제다. 디젤엔진의 배기가스에는 질소산화물, 흑연, 미립자상물질 등이 많이 포함된다. 휘발유엔진은 일산화탄소와 탄화수소를 많이 배출한다. 질소산화물은 인체에 직접 미치는 해가 많지 않지만 화학스모그 발생의 원인이 된다. 흑연과 미립자상물질 등은 연소가 제대로 이루어지지 않을 때 많이 발생한다. 특히 황산염이 발생하는 문제가 크다. 아직까지 국내에서 판매되는 경유에는 황 성분 많아 배기가스에도 황산이 섞여 나온다. 환경을 위해서는 자동차 디젤엔진의 기술 개발도 중요하지만 정유회사들이 경유에서 황을 제거하는 탈황시설을 갖추는 것도 매우 중요한 문제다.

최근에는 디젤 승용차가 큰 인기를 끌고 있다. 가격이 조금 비싸기는 하지만 디젤의 연료 효율이 높고 가격도 싸서 장거리 운행이 많은 운전자들은 디젤 승용차를 반기고 있다.

오종훈 yes@autodiary.kr