엔진 보링

Engine Boring

1. 개요[편집]

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엔진 블록의 보어 손상을 수리하기 위해 블록이나 라이너을 깎아내고 보어의 내주면을 가다듬는 작업.

2. 상세[편집]

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사진과 같이 정상적인 엔진의 실린더는 표면에 빗살무늬 형태의 일정하게 호닝되어 있다. 이는 스크래치가 아니며, 호닝[1]을 하면서 발생하기에 호닝 자국이라고 하는데, 호닝된 내주면에 엔진오일이 고이면서 윤활과 기밀 유지를 해준다. 오히려 무늬가 없이 매끈한 실린더가 비정상으로 이미 호닝 자국이 안보일만큼 닳았다는 의미다.[2]

보어 면이 손상되면 압축 압력이 떨어지며, 또한 호닝 자국 말고 피스톤의 운동방향으로 발생한 스크래치는 압축 압력 손실과 오일의 연소실 침투를 유발시키므로 반드시 보어 면을 정리해야 하며, 이를 위해서는 어쩔 수 없이 블록을 깎아내게 된다. 깎아내고 보통 라이너를 삽입한다, 오버사이즈 피스톤을 장착시키는 것은 보어 업이다.

흔히 엔진을 오버홀한다는 의미로 '엔진을 보링한다'고 말하기도 하나, 피스톤 등의 부품 교체정도로 끝내는 것은 연소실 표면의 가공을 하지 않으므로 보링이 아니다.

국외산 불문하고 알루미늄 합금 블록 엔진일지라도 대다수 캐스트-인[3] 주철 라이너 타입이다. 따라서 그 라이너를 깎아내고, 새 라이너[4]와 압입하는 것이 보링업체의 주된 수입원이다. 상태에 따라 크랭크 등의 추가 교체가 들어간다.

경우에 따라, 보링 아닌 신품 쇼트 블록[5]을 그냥 사다가 갈아버리는게 속 편하다.

그렇기 때문에 '몇십만킬로 무보링(無 Boring) 주행가능한 엔진'이라는 뜻은 블록의 내구도과 가공 정밀도가 높다는 방증일 수 있다. 과거 메르세데스-벤츠와 이를 라이선스 생산한 쌍용자동차 엔진들이 100만km 무보링으로 달려내는 경우가 많았다.

현대기아 GDi 엔진은 보링 작업이 여전히 많이 시행되고 있다. 특히 세타/감마 자연흡기 GDi 엔진의 결함으로 차량의 잔존가치가 아직 많이 남은 시점에서 엔진이 일찍 퍼지는 일이 잦기 때문이다. 신품 엔진 교환은 450만원 정도 드는데 보링으로 재생한 엔진은 150~200만원 정도면 되기 때문.

그 외에도 포르쉐의 수평대향 박서엔진들 중에 설계결함으로 실린더 스크래치가 발생하는 엔진이 꽤 있다.[6] 포르쉐라는 브랜드 답게 신품엔진 가격이 살인적이기도 하지만, 신품 블록으로 조립한들 애초에 엔진의 설계결함으로 발생한 문제이기 때문에 재발할 수 있다. 그래서 블록을 미국에 있는 보링 전문 업체에 보내 라이너를 새로 박아서 수리하기도 한다. 하는김에 IMS 베어링 윤활장치도 붙이고... 여담으로 최신형 992 터보 S의 경우 보어 직경이 무려 102mm로 어지간한 슈퍼카들보다도 10~20mm 이상 크다. 대신 스트로크는 76.4mm로 짧은 편.

3. 선박[편집]

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선박용 실린더 라이너의 수명은 보통 6~7년 정도이고 주기적으로 오버홀 작업으로 라이너를 절삭한다.

24시간 운전하는 상선 특성상 마모 속도를 줄이기 위해 라이너의 재료는 주철인 경우가 많다. 실린더 용적이 자동차와는 비교할 수 없이 크고, 보통 0.25mm정도만 깎아내기 때문에 가공을 통해 얻을 수 있는 출력 향상은 크지 않지만 호닝가공을 통해 실린더 내부에 실린더 오일이 쉽게 흘러내리지 않게 하여 내식, 내열 작용을 돕고 실린더 오일 소모량을 낮춘다.

절삭 한계까지 쓰다가 그 한계를 초과하게 되면 라이너를 교체한다. 승용차 엔진과 달리, 설계 시부터 교체를 상정해놓고 설계되는 경우가 대다수이다.

이를 제대로 시행하지 않았을 경우 스커핑(scuffing) 현상의 우려가 있다. 스커핑 현상이란 피스톤링과 실린더 라이너의 마찰면이 비교적 넓은 범위에서 용착하여 전단적으로 파괴되는 현상이며 실린더 내의 과열, 윤활유 부족, 유막의 회복능력의 결여가 주 원인이다. 실린더 라이너 내면은 기존에는 보링을 통해 가공했지만 최근에는 파형가공 후 호닝과정[7]을 거치거나 반파형 가공 실린더라이너를 사용하고 있다.[8]

선박 보링에 사용되는 공구들