Carn Redzone

요즘 지구온난화 및 고유가 시대를 맞아 친환경차에 대한 관심이 점점 높아지고 있습니다. 우리나라에서도 이제 어느정도 친환경차에 대한 인식이 바뀌고 있는거 같더군요.(소화물 택배 하는데 같이 일하는 택배기사들한테 물어보니 답이 조금씩 틀리지만 대다수는 친환경차 및 하이브리드카에 대해서 어느정도는 알고 있었습니다.)


하지만 지구온난화 및 고유가 시대의 요구에 맞춰 화석연료를 사용하는 엔진또한 진화되고 있습니다. 비록 공인연비 비교입니다만 지금나오는 차량들은 과거 90년대에 나온 차량과 연비비교시 연비가 크게 올라갔습니다.


지금나오는 2000cc중형차 연비가 90년대 나온 1500-1600cc준중형차의 연비와 거의 대등하게 올라갔고 1500-1600cc 준중형차는 90년대에 나온 1300-1600cc 소형차와 비교시 오히려 더 연비가 좋아졌습니다.


이렇듯 엔진은 계속 진화되었으며 앞으로도 계속 진화될겁니다. 개발이 다 되었지만 여러가지 이유로 아직 상용화되지 않은 기술들이 꽤 많거든요^;


자동차 기술 특히 파워트레인의 발전속도가 생각외로 빠른 편입니다. 불과 5년전만 해도 V6 가솔린엔진이 300마력을 넘는 경우는 손에 꼽을 정도였는데 현재는 꽤 많습니다. 젠쿱의 V6엔진도 300마력을 넘죠.


이렇게 출력은 높아지면서도 연료소모량은 오히려 줄어들었습니다. 따라서 연비도 좋아졌죠. 연료소모량이 줄어들면서 배출가스도 감소했습니다. 즉 연소효율성이 좋아졌으며 앞으로도 더 좋아질겁니다.


음 서두가 길어졌네요. 오늘 쓰고 싶은말은 바로 국내 준중형차 시장에 출격대기하고 있는 현대 아반떼 후속모델인 아반떼MD와 미국에서는 출시되었지만 국내에서는 아직 미정인 시보레 크루즈(GM대우 라세티프리미어)1.4터보의 가속력을 가상으로 비교해 보려고 합니다.


현대 아반떼시리즈의 후속모델인 아반떼MD는 5월 부산모터쇼에서 첫선을 보였으며 늦어도 올해 하반기에 양산될 예정이라고 합니다. 배기량은 1600cc이지만 직분사시스템이 탑재되면서 최고출력 140마력, 최대토크 17kg.m으로 출력과 토크가 크게 올라갔습니다.


라세티프리미어 1.4터보는 미국시장에 먼저 선보일예정이라고 합니다. 배기량은 1.4L에 불과하지만 터보차져 탑재로 출력은138마력에 토크는 20kg.m이나 되는 것이 특징입니다.


아반떼 후속모델인 아반떼MD와 라세티프리미어 1.4터보 두 차량이 서로 드래그레이스를 벌인다면 누가 더 우위에 있을까요?


현대측 비밀병기 GDI VS GM의 비밀병기 다운사이징 터보


감마엔진 이미지가 없어서 세타GDI엔진으로 후다닥 대체시켰습니다. 미리 양해를^^


현대의 경우 파워트레인 기술 발전속도가 놀라움을 뛰어넘어 경이적인 수준으로까지 발전했습니다. 특히 쏘나타 K5등에 탑재되는 2.4L GDI엔진은 동급최초로 200마력을 넘나드는 어마어마한 출력을 자랑합니다.


아반떼 후속에 탑재될 1.6LGDI엔진도 최고출력 140마력으로 2000cc가솔린엔진에 육박하는 출력을 내뿜는다고 합니다.


이렇게 현대의 엔진이 최근 출력이 크게 올라간 이유중에 하나가 GDI시스템이 탑재되었기 때문인데 GDI엔진은 한마디로 가솔린연료를 직접 실린더에 분사한다는 뜻입니다. GDI시스템 탑재로 압축비가 향상되어 출력이 높아졌으며 기존 14.7:1 공연비를 최대 40:1(또는 50:1)까지 조정할수 있어 연비도 올라간것이 장점입니다.


사실 지금 준중형차에 탑재되는 1.6L엔진을 비교해봐도 현대 기아의 기존 1600cc감마엔진이 출력과 토크가 우위에 있는데 GDI까지 탑재되어 나온다고 하니 르노삼성이나 GM대우는 대응방안을 열심히 모색할겁니다.


그러나 GM대우의 경우 현대 1.6L GDI엔진에 대응할수 있는데 또하나의 강력한 비밀병기가 있는데 그 엔진이 바로 1.4L터보엔진입니다.




처음 유럽 자동차메이커에서 시작된 다운사이징 터보는 말 그대로 엔진배기량은 줄이면서도 터보차져등 과급기를 통해 출력과 토크를 높인 엔진입니다.


예를 들어 라세티프리미어에 장착되는 1.4L터보엔진은 배기량이 불과1400cc에 불과합니다. 일반적으로 1400cc엔진은 보통 100마력의 내외의 출력을 냅니다. GM의 1.4L터보엔진은 최고출력138마력 최대토크는 20.4kg.m이나 되는 넉넉한 파워를 냅니다.


간단하게 엔진 소개가 끝났으니 본격적으로 가상으로 비교해 보도록 할까요?


먼저 두 차량의 크기는 비슷비슷합니다. 아반떼 후속모델의 정확한 제원이 나오지 않아 모르겠지만 차체크기는 확실히 현재 판매되는 아반떼보다는 크다는 생각이 들었습니다. 라세티프리미어도 아반떼보다 좀더 크니 크기 자체는 아마 거의 엇비슷하리라 생각됩니다.


그 다음 공차중량인데 요즘 나오는 현대차의 경우 연비를 좋게 하기 위해서인지 몰라도 공차중량이 꽤 가볍게 나옵니다. 반면에 GM 혹은 GM대우의 차량은 상대적으로 무거운 편입니다. 특히 라세티프리미어가 꽤 무겁죠.


아마 공차중량은 현대 아반떼 후속이 좀더 가볍게 나오리라 생각됩니다. 현재 판매되고 있는 아반떼의 공차중량이 1191kg, 라세티프리미어가 1305kg으로 라세티프리미어가 100kg이상 무겁습니다. 이 차이는 꽤나 큰 차이입니다. 


아반떼 후속의 경우 기존 아반떼보다 커지면서 공차중량이 조금더 증가되겠지만 그렇다고 해도 공차중량이 1250kg을 넘지는 않을것으로 예상됩니다. 따라서 공차중량 면에서는 아반떼가 좀더 유리할겁니다.


기어비 데이터의 경우 라세티프리미어 1.4터보는 미국 보도자료에서 공개되었지만 아반떼 후속은 아직 공개되지 않았습니다. 다만 제 생각에는 쏘나타2.0 기어비를 거의 그대로 적용할것이라고 생각됩니다.




위 표를 보면 검은색 데이터가 라세티프리미어 1.4터보 데이터이며 빨간색은 쏘나타2.0기어비를 토대로 아반떼 후속 타이어사이즈를 도입해서 얻은 데이터입니다.


한가지 눈에 띄는 부분이 있다면 의외로 라프의 기어비가 타이트한 편입니다. 1.4터보 1.8 모두 종감속이 3.87이라고 되어있는데요. 국가마다 기어비셋팅이 다른경우도 있는만큼 우리나라에서 북미형 기어비 그대로 들어온다는 보장은 없습니다.


아무튼 기어비 자체는 라세티프리미어가 조금 더 가속형에 가까운 기어비입니다. 


데이터 만으로는 라세티프리미어 1.4터보가 가속력에서 유리한 편 실제로는 직접 달려보아야......


일단 파워트레인 및 기어비를 토대로 예상해보면 라세티프리미어 1.4터보가 가속력 측면에서 유리한 편입니다. 


공차중량이 아반떼 후속보다는 조금 더 무겁겠지만 더 타이트한 기어비와 1850rpm부터 터져나오는 최대토크로 인해 전체적인 가속력이 조금 더 빠를것이라고 생각됩니다. 그리고 400m 드래그레이스를 한다면 조금씩 차이는 있겠지만 400m골인지점 기준으로 평균적으로 약3대 정도의 차이가 날것으로 생각됩니다.


이상으로 간단하게 라세티프리미어1.4터보와 아반떼 후속모델의 가상 드래그레이스 결과를 제멋대로 상상해 보았습니다. 실제로는 어떨지 저도 궁금합니다^^;

미국의 No.1 고급브랜드이며 100년 이상의 전통을 간직하고 있는 캐딜락의 차기 플래그쉽 대형세단모델인 XTS에 플러그인 하이브리드 라인업을 추가한다고 한다.


미국의 제네럴 모터스(GM)의 계획에 따르면 현재 캐딜락 승용라인업중 오래되어 경쟁력이 떨어지는 DTS와 STS를 둘다 단종시키고 두 모델을 모두 커버하는 새로운 플래그쉽 세단 XTS를 선보여 벤츠S클래스등과 경쟁시킬 예정이다.




XTS의 플러그인 하이브리드 시스템은 이미 로드테스트 하고 있는 GM의 또다른 산하 브랜드인 새턴 뷰PHEV(GM대우 윈스톰 형제차)의 시스템을 그대로 옮겨온다고 한다.


새턴 뷰 PHEV모델은 현재 뷰익브랜드로 바뀌었으며투모드 하이브리드 시스템이며 LG화학에서 납품받는 배터리와 캐딜락의 가솔린 직분사 엔진인 V6 3.6L DI엔진이 동력을 전달한다.




아직 정확한 출력이 나오지 않았지만 캐딜락 XTS에서 선보일 플러그인 하이브리드 시스템은 현존하는 V8가솔린엔진 출력과 동등하거나 그 이상일 것이라고 한다. 친환경과 고성능 두마리의 토끼를 잡은셈이다.


플러그인 하이브리드 시스템과는 별도로 캐딜락 XTS는 다운사이징 터보엔진인 V6 3.6L 트윈터보도 선보일 예정이라고 하며 XTS는 내년 하반기에 출시될 예정이라고 한다.

최근 국내 수입차업계가 국내시장을 공략하기 위해 안간힘을 쓰고 있습니다.


신년초 닛산 알티마를 시작으로 BMW의 컴팩트SAV X1과 차세대 프리미엄 세단 5시리즈가 출시되었으며 인피니티의 2010년형 G37세단이 새롭게 출시되었고 볼보가 T6엔진라인업을 새롭게 선보였습니다.


이가운데 제가 주목하는 차종은 국내에 수입된 차세대 BMW5시리즈중 가장 높은 퍼포먼스 라인업인 BMW535i모델과 볼보의 기함급 모델인 S80에 T6엔진이 추가된 S80T6 모델입니다.


BMW535i와 볼보S80T6는 두가지 공통점이 있습니다. 하나는 직렬6기통 3.0L 엔진이라는것 또 하나는 터보래그를 최소화한 트윈스크롤터보차져 시스템이라는 것입니다.


BMW나 볼보의 3.0L 직렬6기통엔진은 자연흡기상태에서도 200마력의 출력을 훌쩍 넘기는데 거기에 트윈스크롤 터보가 달렸으니 출력과 토크가 훨씬 더 많이 올라갔다는건 불 보듯 뻔합니다.


BMW535i의 경우는 출력이 300마력을 약간 상회하며 볼보S80T6는 이보다 약간 낮은 285마력의 고출력을 자랑합니다. 실용영역에서의 가속력과 등판능력을 결정하는 토크는 둘다 40.8kg.m이며 두차 모두 낮은rpm에서부터 최대토크가 나오기 때문에 어떤 주행상황에서든 넉넉한 파워를 제공하며 기어비를 보다 더 길게 셋팅할수 있다는 장점을 가지고 있습니다.  


이번에 새로 발표한 신형BMW5시리즈 535i의 전체적인 외관과 엔진, 트윈스크롤 터보엔진 적용으로 출력은 300마력이 넘었으며 40.8kg.m라는 넉넉하고 강력한 토크를 제공한다.


BMW535i와 볼보S80T6는 배기량 3.0L의 직렬6기통 엔진이지만 터보시스템 적용으로 V8 4.0L이상의 자연흡기엔진을 대체할수 있는 고성능 다운사이징 터보시스템 차종이라고 생각됩니다. 다운사이징이라는 뜻은 말 그대로 규모나 크기를 줄인다는 뜻이며 터보는 과급기의 일종이죠.(작년말에 발표된 X5와 X6의 탑 퍼포먼스모델인 X5M과 X6M도 엄밀히 따지면 다운사이징 터보입니다)


가로배치 직렬6기통 트윈스크롤 터보차져엔진 최고출력은 285마력이지만 토크가 40.8kg.m으로 실용영역에서도 폭발적인 가속감을 즐길수 있다. 


그럼 여기서 터보는 어떠한 시스템이며 다운사이징 터보는 무슨뜻일까요?




자동차에 관심있는 분들이라면 다운사이징 터보라는 단어를 한번씩을 들어보셨을 겁니다.


터보라는 단어를 한번쯤이라도 들어보셨을겁니다. 터보는 터보차져의 줄임말인데요. 터보차져 안쪽에 보면 임펠라가 있습니다.


터보는 배기가스의 힘으로 터빈의 임펠라를 돌리게 되는데 이 임펠라가 공기를 빨아들이면서 엔진연소에 필요한 공기를 넣어줍니다.


가솔린엔진이 장착된 일반승용차의 경우 2000년대 초반까지만 해도 아무런 과급장치가 없는 자연흡기엔진이 거의 대부분이었으며 터보차져는 고성능 수퍼카 및 스포츠카에서 대부분 접할수 있었습니다.


터보가 고성능 차량및 스포츠카에서 접할수 있는 이유가 터보는 엔진에 벨트를 걸어 동력성능을 높이는 수퍼차져와 함께 보다 더 강력한 파워를 얻기 위한 대표적인 아이템입니다.
 

예를 들어 200마력의 출력을 내는 자연흡기 엔진이 있는데 터보차져가 장착된 시스템으로 개조를 하면 300마력 혹은 그이상의 출력을 얻을수 있기 때문입니다.


그렇지만 약점도 존재했는데요. 터보차져는 순간적인 가속반응이 자연흡기엔진이나 수퍼차져 시스템에 비해 늦는 편입니다. 그래서 과거에 나온 차량들중 부스트압을 크게 높인 고출력차들의 경우 순간적으로 가속페달을 급히 밟을때 공회전 상태의 터빈이 과급압에 도달할때까지 시간이 걸리게 되는데 이러한 현상을 터보랙(혹은 터보래그)라고 합니다.  


과거에 나온 가솔린 터보차량의 경우 이러한 터보래그가 심해 가속지연시간이 비교적 길었으며 일본에서는 엔진배기량에 비해 출력이 높지만 터보랙이 길어 가속지연이 빈번한 터보튜닝시스템을 꽝터보 혹은 도깡터보 라고도 부릅니다 꽝터보차들이 부스트압이 제대로 걸리면 치고나가는게 상당히 빠르고 강력하죠(이니셜D에 보면 꽝터보에 대한 설명이 잘 나와있습니다)


이러한 터보래그를 최소화 위해 메이커에서는 많은 연구를 했습니다. 절대적인 출력은 높지 않지만 부스트압을 높게 쓰지 않는 저압터보부터 배기매니폴드에 직접 연료를 분사하여 배기가스 온도를 일정하게 유지 재가속시 터보래그를 아예 없앤 미스파이어링 시스템, 그리고 근래에 자동차메이커를 중심으로 채용하고 있는 트윈스크롤터보시스템까지 가벼워지고 연소효율성이 높아지는 엔진개발에 맞춰 터보시스템 또한 꾸준히 개발되고 있습니다. 


미쓰비시 란에보에 적용된 미스파이어링 시스템 터보래그를 아예 없앤 최고의 장점을 지니고 있지만 배기매니폴드에 항상 연료를 분사하기 때문에 연비가 좋지 않다는 단점이 있다.


또한 높은 회전수를 순간적으로 내는 터보차져 엔진 특성상 유지보수가 일반자연흡기엔진보다 많이 갑니다. 터보엔진의 경우 터빈 임펠라 보호를 위해 예열과 후열은 꼭 지켜줘야 하는데요. 근래에 나온 터보차들은 기술발전으로 꼭 지킬 필요는 없지만 그래도 시동걸자마자 출발하거나 가혹주행하고 나서 시동을 빨리 끄는것은 가급적 자제해야 합니다.


이렇게 고성능 차에서 접할수 있는 터보는 2000년대 중반 고유가 시대를 맞이하여 대체연료차량 및 하이브리드카가 급속도로 보급하게 되었고 기존 내연기관 차량들또한 연비를 조금이라도 높이려고 자동차메이커에서 안간힘을 쓰며 연구개발에 투자했습니다. 그런 와중에 다운사이징 터보가 나오게 된거죠.


배기량이 낮으면 연비는 좋아집니다. 하지만 차체무게 및 크기에 비해 배기량을 지나치게 줄이면 출력부족 및 과부하문제로 오히려 잃는것이 더 많아지게 되는데 배기량을 줄이면서도 출력을 증강할수 있는 아이템이 바로 터보시스템입니다. 즉 다운사이징 터보는 좀더 컴팩트해진 엔진과 터보시스템이 결합된 것이며 고유가 및 지구온난화 시대를 맞아 터보는 사라져야 할 아이템이 아니라 오히려 반드시 있어야 할 아이템으로 자리잡게 된것입니다.


국내에서 다운사이징 터보시스템이 정착될려면?


승합차나 SUV를 중심으로 디젤엔진이 일찍 보급된 국내자동차시장의 경우 직분사 연료분사시스템과 터보차져가 결합된 커먼레일 디젤의 기술이 크게 발전해 디젤엔진의 경우 터보차져와 직분사인젝터가 절대로 없어선 안될 필수적인 아이템으로 자리잡았습니다.


최근 승용디젤엔진에 빼놓을수 없는 고압 인젝터 디젤엔진에 이어 가솔린엔진 또한 고압인젝터를 통해 직분사 시스템으로 바뀌고 있다.


그러나 상대적으로 가솔린엔진이 많이 보급된 승용차의 경우 승용차를 소유한 우리나라 오너들 대부분이 경제성보다는 편의성을 월등히 선호합니다. 또한 상대적으로 성격이 급한 우리나라 운전자들은 예열 후열을 제때 지키는 경우가 흔하지 않으며 가속시 빠른 엑셀레이터 반응을 선호합니다. 무엇보다도 다운사이징 터보시스템이 아무래도 유지보수 비용 및 손이 많이 가는건 사실입니다.


그러나 기술개발이 꾸준히 이루어지고 있으며 향후 유가가 더 올라갈 가능성이 높은 걸 감안하면 다운사이징 터보는 머지않아 우리나라 자동차시장에도 많이 보급되리라 생각됩니다.


현재는 몇몇 수입차에서만 가솔린 터보시스템을 선보이고 있지만 조만간 국내자동차업체 또한 중 소형차를 중심으로 다운사이징 터보시스템이 장착된 차종을 선보일 예정이라고 합니다.