일부 자동차의 부품은 종종 인간의 신체에 비교되곤 합니다. 이를테면 엔진을 자동차의 심장이라고 부르곤 하죠. 오늘은 자동차에 있어 ‘힘줄’의 역할을 하는 부품에 대해 알아보려고 합니다. 

 

바로 ‘타이밍 벨트’입니다. 

 

 

 

 

타이밍 벨트의 역할 

타이밍 벨트(Timing Belt)는 엔진 크랭크축*에 장착된 타이밍 기어와 캠축**에 장착된 타이밍 기어를 연결해 캠축을 회전시키는 역할을 합니다. 엔진에 흡입되는 공기와 연료의 혼합기가 연소할 때 배기가스의 흡기/배기가 제대로 이루어지도록 크랭크축의 회전에 따라 일정한 각도를 유지하면서, 밸브의 개폐를 담당하는 캠축을 회전시키죠. 쉽게 말해 엔진 내부에서 공기의 출입을 담당하며 엔진이 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 보조하는 것입니다. 

* 크랭크축: 내연기관에서 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸는 장치.

** 캠축: 흡&배기 밸브를 개폐하기 위한 캠을 설치한 축.

 

 

타이밍 벨트 이상징후

타이밍 벨트는 고무 또는 금속으로 만들어졌기 때문에 사용할수록 노후화되는 소모품입니다. 타이밍 벨트에 이상이 생기면 아래와 같은 이상징후가 나타납니다.

 

 

1) 엔진의 거친 공회전, 진동과 소음 발생

타이밍 벨트에는 다양한 엔진 부품과 구성 요소를 회전시킬 때 기어를 제어하는 톱니가 있습니다. 이 톱니가 떨어지거나 부서지면 타이밍 벨트가 기어에서 미끄러지고, 모터에 충격이 발생하며 진동과 ‘꼬르륵’하는 소음이 발생합니다. 또한 캠축의 타이밍이 어긋나며 엔진이 멈춥니다. 

 

2) 엔진 과열 및 실화

타이밍 벨트가 심하게 마모되면 엔진의 발사 속도에 영향을 미칩니다. 타이밍 벨트가 기어에서 미끄러져 캠축에 떨어지면서 일부 실린더가 너무 일찍 열리고 닫힐 수 있기 때문입니다. 그리고 이는 엔진 오작동과 모터 손상으로 이어질 수 있기 때문에 이상징후를 발견한 즉시 타이밍 벨트를 교체하는 것이 좋습니다. 

 

3) 엔진에서 연기 발생 

겨울철 등 외부 기온이 낮을 때 배기 가스에서 나오는 연기 외에도 비정상적인 연기가 많이 보인다면 타이밍 벨트에 문제가 있을 수 있습니다. 

 

각 실린더 상단에는 배기가스를 배출하고 공기를 유입시키는 두 개의 구멍이 있는데, 이 구멍의 개폐는 실린더의 움직임 및 캠축의 회전과 동기화 됩니다. 만약 타이밍 벨트가 마모되었다면 이는 더 이상 동기화되지 않는데, 이로 인해 배기 가스와 공기가 부적절한 시간에 수축되면서 배기 시스템에서 연기가 발생하는 것입니다. 

 

4) 오일 압력 하락

타이밍 벨트는 캠축의 기어를 회전시키는데, 벨트의 타이밍이 맞지 않으면 캠축의 일부를 건너뛰며 작동하다 끊어질 수 있습니다. 그리고 이때 떨어져 나간 부품의 일부는 오일 팬에 떨어지면서 엔진 바닥의 오일 압력을 떨어뜨리고, 엔진의 고장을 초래할 수 있습니다. 

 

5) 피스톤 또는 밸브 파손

가장 최악의 증상은 바로 타이밍 벨트의 파손입니다. 타이밍 벨트가 파손되면 크랭크 샤프트는 자체적으로 회전하고 캠 샤프트의 움직임과 동기화되지 않습니다. 그리고 이는 피스톤과 밸브의 접촉을 야기하여 밸브가 구부러지거나 피스톤이 손상되는 등 부품의 손상을 초래할 수 있습니다.

 

타이밍 벨트는 엔진 구동과 밀접한 관련이 있습니다. 때문에 이 같은 증상들은 방치할 경우 이차적인 엔진 손상으로 이어질 수 있기 때문에 즉시 엔진을 멈추어 추가적인 엔진 손상을 피하는 것이 우선입니다. 

 

 

타이밍 벨트 교체 시기

대부분의 타이밍 벨트는 고무 소재로 만들어졌기 때문에 전조 증상 없이 끊어지기도 합니다. 따라서 정기적인 점검과 정비가 꼭 필요합니다. 

 

 

타이밍 벨트는 단단한 탄성을 잘 유지하고 있는지 확인하는 것이 가장 중요합니다. 손으로 눌렀을 때 1.5cm 정도 늘어나면 양호한 상태라고 할 수 있죠. 하지만 손으로 눌렀을 때 탄성이 없거나 갈라진 부분이 육안으로도 보이고 파손이 의심되는 부분이 있다면 바로 교체해야 합니다.

 

또한 타이밍 벨트는 일반적으로 60,000 ~ 80,000km 마다 교체할 것을 권장합니다. 이는 차종이나 운전자의 운전 습관에 따라 차이가 있을 수 있으며, 과속이나 급출발, 급가속 등을 자주 하는 운전자라면 주행거리 40,000km 내지 2년에 한 번 정도 타이밍 벨트를 점검, 교체하는 것이 좋습니다. 또한 타이밍 벨트 교체 시 워터펌프, 아이들 베어링, 부동액, 외부 벨트 등 주변 부품도 함께 체크한 후 교체하는 것을 권장합니다.

 

2,000년대 초반부터 2010년도까지의 대부분의 일반 승용차는 고무로 만든 타이밍벨트를 사용했습니다.  하지만 이 이후부터 체인 형식으로 바뀌고 있는데요.  최신 차량들은 엔진룸 내 타이밍 벨트 대신 타이밍 체인이 적용되고 있습니다. 타이밍체인은 강철로 된 체인 방식으로 반영구적으로 사용이 가능합니다. 그러나 타이밍벨트에 비해 소음이 크며 체인이 늘어난다는 단점을 가지고 있죠. 타이밍체인의 마모 및 신축(늘어남)을 방지하기 위해 API SP규격 엔진오일을 사용하면 타이밍체인이 적용된 차량의 엔진을 좀 더 효과적으로 보호할 수 있습니다. 

 

 

주변의 가느다란 힘줄이 심장 전체에 전기적 흥분을 전달해야만 인간의 심장이 박동할 수 있듯이 타이밍 벨트를 제대로 관리해야 자동차의 엔진을 지킬 수 있습니다. 킥스사이다와 함께 알아본 타이밍 벨트 고장 시 이상징후와 교체 주기를 체크하여 타이밍 벨트와 엔진을 잘 관리해 주세요!