토요타 캠리가 작년 하반기에 국내 출시되면서 3490만원 이라는 비교적 저렴한 가격을 책정하면서 현대자동차의 토요타 견제가 심해지고 있습니다.
올해1월18일에는 현대자동차 최초로 직분사시스템을 탑재한 쏘나타 F24GDI(원래 현대자동차의 직분사엔진은 에쿠스4.5가 최초이지만 엄밀히 말해 미쓰비시에서 들여온것으로 현대자동차 고유의 것으로 볼수없음)를 출시했습니다.
쏘나타 F24GDI는 먼저 출시한 쏘나타 N20 모델라인업과 달리 배기량을 400cc높이고 직분사시스템을 도입하여 출력을 크게 높였습니다. 또한 배기량이 400cc높지만 연비는 오히려 쏘나타 2.0모델보다 0.2km/l가 늘어나 뛰어난 효율성을 구현하였다고 합니다.
최근에 현대자동차는 기자들을 초청하여 제주도에서 쏘나타 F24GDI 시승회를 개최하였습니다. 그리고 토요타 캠리를 비교대상차종으로 선정하였습니다.
작년 9월 쏘나타가 처음 출시할때는 대규모 시승회가 없었는데 쏘나타 F24GDI를 출시하면서 기자들 대상으로 시승회를 개최할 정도면 현대자동차가 쏘나타F24GDI에 대해 얼마나 신경쓰고 있는지 알수 있습니다.
그럼 현대자동차가 쏘나타를 통해 선보인 직분사엔진(GDI)는 대체 무엇일까요?
장점 - 기존엔진에 비해 뛰어난 연소효율성으로 인해 출력과 연비 두마리 토끼를 잡았다.
예전에 제가 가솔린 직분사엔진에 대한 포스팅을 쓴적이 있습니다만 아직 직분사시스템에 대해 잘 모르시는 분들이 있으므로 다시한번 직분사엔진에 대해 설명하겠습니다.
기존 엔진은 인젝터를 통해 연료를 분사하는 MPI는 방식으로 80 년대 이후 본격적으로 쓰이기 시작했으며 현재 대부분의 가솔린 엔진에서는 MPI는 시스템이 대다수를 차지하고있습니다.
신형 쏘나타 2.4L 엔진에 탑재된 GDI의 시스템은 MPI를와 달리 인젝터부터가 다릅니다. 자동차 메이커마다 조금씩 다르지만 GDI는 엔진의 경우 최소 200bar 이상의 고압으로 압축 할수있는 연료 인젝터를 통해 연료가 고압으로 분사되는데 흡기 밸브 뒤쪽에 위치한 기존의 MPI 엔진과 달리 GDI의 엔진은 흡기 밸브 아래쪽에 위치해 있기 때문에 흡기 행정시 공기와 함께 연료가 직접 실린더 내로 분사됩니다.
그래서 전체적으로 연소 효율성이 높아지고 따라서 출력과 연비도 높아지게됩니다.
GDI 즉 직분사시스템의 장점은 높은 연소 효율성입니다. 특히 정속 주행시 높은 연비를 얻을수있다는 장점이있습니다.
MPI는 엔진은 이론적으로 14.7:1의 비율로 공기와 연료가 혼합됩니다. 14.7:1의 비율은 이론상의 비율이지 실제로는 엔진 내구성 등을 고려하여 혼합 비율이 좀더 농후한 10시 1분 혹은 11시 1분로 셋팅됩니다.
GDI는 엔진의 경우 정속 주행 시에는 공기와 연료 간의 혼합 비율을 가변적으로 늘릴수 있는데 이론상 최대로 늘릴수있는 혼합 비율은 40:1 (혹은 50:1)이라고합니다.
따라서 정속주행시 더 높은 연비를 낼수 있다는 장점도 지니고 있습니다.
단점 - 높아진 압축비로 인한 증가된 엔진소음 및 까다로운 연료품질과 내구성
엔진은 기본적으로 압축비가 높으면 높을수록 연소효율성이 높아지면서 출력과 연비를 동시에 잡을수 있는 장점을 가지고 있습니다.
그러나 장점이 있으면 단점도 있는법입니다.
압축비가 높아지면 폭발행정시 폭발압력이 세지면서 소음이 증가하게 됩니다. 거기에 150bar에 이르는 높은 압력으로 휘발유를 연소실에 직접 분사하기 때문에 인젝터 소음또한 큰편입니다.
무엇보다도 커진 폭발압력으로 인해 연소실 내부재질이 기존엔진보다 더 강해야 합니다.
최근 현대자동차가 토요타를 롤모델로 삼고있는데 현대자동차의 원가절감이 곳곳에 눈에 많이 띄고 있으며 최근에 나오는 현대차들의 경우 동호회를 중심으로 품질에 대한 불만사항이 적지않게 제기되고 있습니다. 그래서 현대자동차가 직분사시스템에 맞게 엔진재질을 보강했는지 개인적으로 의심이 갑니다.
그래서 GDI엔진은 기존엔진에 비해 노킹(조기점화로 인해 연료와 공기혼합물이 실린더 내부에서 정상적으로 점화하기전 비정상적으로 폭발하는 현상)이 일어날수 있는 확률이 높은편입니다. 또한 옥탄가가 낮으면 정상점화시 폭발력이 약해져 결정적으로 출력과 연비가 동시에 떨어질수 있습니다.
노킹방지를 위해 GDI엔진은옥탄가가 높은 휘발유를 필요로 합니다. 폭스바겐의 FSI엔진이나 BMW의 직분사엔진의 경우 대부분 고급휘발유를 필수적으로 권장하고 있습니다.
그러나 기술개발이 이루어지면서 최근 몇몇 메이커에서는 고급휘발유를 넣지 않고도 높은 출력과 높은 연비를 보장하기도 합니다.
GM에서 나온 직분사엔진(VVT DI)이 그러한 경우입니다. 특히 GM산하에 있는 고급자동차브랜드 캐딜락의 V6엔진들은 직분사로 대체되었는데 직분사엔진임에도 일반휘발유를 주유한뒤 안심하고 주행할수 있습니다.
그런데 제가 최근 캐딜락CTS 3.0L을 며칠간 타볼수 있었는데 처음에는 일반휘발유로 주유해서 탔었고 나중에는 고급휘발유로 주유해서 탔었습니다.
캐딜락CTS 3.0의 경우 다음주 쯤에 시승기를 통해 자세히 밝혀지겠지만 일반휘발유 주유한뒤 주행할때와 고급휘발유를 주유하고 주행할때의 느낌이 생각외로 차이가 많이 났었습니다.
엔진회전이 좀더 매끄러워지고 출력이 상승된걸 느낄수 있었으며 무엇보다도 직분사엔진에서 흔히 들리는 인젝터소음이 약간 줄어들었습니다.
현대 쏘나타 2.4GDI 또한 일반휘발유를 주유할때와 고급휘발유를 주유할때 차이가 크게 날수 있다.
일반휘발유를 안심하고 넣고 다닐수 있는 캐딜락CTS만 봐도 일반휘발유를 주유하고 주행할 때와 고급휘발유를 주유하고 주행할때 적지않은 차이를 보여주는데 현대자동차의 쏘나타2.4GDI모델이라고 차이가 없을까요?
어제 오늘 쏘나타2.4GDI에 대한 시승기 데이터가 올라오고 있어 저도 유심히 보고 있습니다. 그런데 의아한 부분을 발견할수 있었습니다.
각 매체마다 시승기가 다르지만 가장 공통적으로 지적된 부분은 바로
캠리보다 무게가 더 가볍고 30마력 가까이 출력이 높은 쏘나타 F24GDI모델이 정작 가속력 면에서 캠리와의 차이가 거의 없다고 합니다.
쏘나타의 201마력과 캠리의 175마력 정확히 26마력이나 차이가 나는데 26마력의 출력차이는 생각외로 큰편입니다. 중저속 가속력을 결정하는 토크 또한 쏘나타가 2kg.m이상 더 높습니다. 무게도 제원상 쏘나타가 더 가볍습니다.
그럼에도 캠리와 가속성능면에서 큰 차이가 없다는것이 더 의아합니다.
인터넷에서는 현대자동차의 엔진이 제원에 비해 실제로 안나가는 일명 뻥마력 스펙이라고 하지만 최근에 나온 현대차를 타본 경험상 뻥마력이라고 단정짓기는 힘듭니다(현대자동차가 의외로 엔진제원에 비해 가속력이 나쁜편이 아닙니다)
쏘나타 F24GDI가 고급휘발유를 넣는다면 가속성능이 더 좋아질수 있을까?
저는 아직 쏘나타 F24GDI는 커녕 쏘나타2.0도 아직 운전을 해보지 못해 쏘나타의 주행성능 및 성향이 어떤지는 잘 알지 못합니다.
그러나 확실한것은 GDI엔진을 포함한 가솔린직분사엔진의 경우 연료품질에 따라 출력과 연비차이가 난다는것은 엄연한 사실입니다.
즉 예를 들면 같은양의 음식을 먹고 운동한다고 해도 빈속에 닭고기를 먹은 뒤 운동할때와 빈속에 땅콩만을 먹고 운동하면 닭고기를 먹은 사람의 운동능력이 더 뛰어난 편입니다.(아닌경우도 있겠지만 대다수는 닭고기를 먹고 운동하면 운동능력이 더 향상되죠)
제 생각에 쏘나타 F24GDI는 국내에 출시된 다른 국산차보다도 일반휘발유와 고급휘발유의 차이가 상당히 클것으로 생각됩니다. 현대 기아자동차가 국내 연료품질에 맞게 엔진셋팅을 잘 하는 편입니다. 그래서 일반휘발유를 넣고 주행할때와 고급휘발유를 넣고 주행할때 차이가 거의 없는 편입니다.
그런데 직분사시스템이 탑재된 쏘나타 F24GDI는 어떨지 사뭇 궁금해집니다. 혹시라도 쏘나타 F24GDI를 구입할 의향이 있으시다면 이점 참고하셨으면 합니다.
