푸조 307모델에 장착된 MCE5 가변압축 가솔린엔진 최저 7:1에서 최고 20:1까지 압축비가 변한다.
주로 소형차에 장착되는 1.5-1.6리터 가솔린엔진의 출력은 평균적으로 100-120마력의 최고출력을 가지고 있으며 주로 소형차 특히 경제성을 중시하는 유럽에서 큰 인기를 얻고 있는 엔진라인업 이기도 하다.
그렇지만 출력위주로 셋팅된 엔진이 아닌이상 1.5-1.6리터 가솔린, 디젤엔진은 저배기량으로 인한 배기량의 한계로 인해 고속성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다.
오늘 소개하는 푸조의 MCE5 엔진은 지난 1997년부터 개발을 시작하여 12년동안 연구개발 끝에 나온 엔진으로 초기에는 최고출력 220마력 최대토크 42.8kg.m의 고성능 유닛이었으며 연비도 가솔린 1리터당 15km/l를 주행할수 있을정도로 상당히 고효율 엔진이다.
그후에 직분사 기술을 추가하면서 꾸준히 개량하고 있으며 푸조가 최종적으로 목표로 삼고있는 출력은 V6 3000cc급 파워를 능가하는 270마력까지 올릴 계획이다. 특히 주목할 만한것은 그동안 가솔린엔진이 디젤엔진에 비해 약점으로 지적받았던 저회전 토크가 크게 올라가 이미 프로토타입에서는 1500rpm에서 42.8kg.m의 토크를 내뿜고 있으며 차후에 48kg.m까지 토크를 끌어올린다는 계획이다.
48kg.m토크는 가솔린엔진에서는 V8 4000cc급 이상이어야 하며 디젤엔진또한 2000cc - 2500cc 급은 되어야 나오는 수치이다.
또한 연비 또한 가솔린 1리터당 16.6km/l까지 낼수 있도록 개발할 계획이라고 한다.
푸조는 이 엔진을 2012-2013년 사이에 양산하여 스포츠카 라인업을 중심으로 적용할 예정이며 얼마전에 열렸던 79회 제네바 모터쇼에도 MCE5엔진을 전시했었다.
푸조 MCE5의 엄청난 출력과 고효율의 비결은 가변압축비
흔히 승용차 엔진은 부족한 출력을 만회하기 위해서 튜닝을 하면 연비를 희생해야 한다. 그렇다면 푸조의 MCE5엔진은 엄청난 고성능을 자랑하면서 높은 연비를 보여주는 이유는 뭘까?
그것은 바로 주행상황에 따라 수시로 변하는 가변압축비 기술을 적용했기 때문이다.
사실 벤츠의 경우 이미 몇년전에 230마력의 출력을 자랑하면서 리터당 16km/l의 연비를 보여주는 1.8리터급 디조토엔진을 선보인바 있으며 닛산 또한 얼마전에 이러한 엔진을 발표했었다.
흔히 자연흡기 가솔린엔진은 평균적으로 10:1정도의 압축비로 고정되어 있으며 디젤엔진의 경우 현재 양산되는 커먼레일 터보디젤엔진을 기준으로 평균 16:1의 압축비를 가지고 있다.
이론적으로 압축비가 높으면 연비주행이 유리하지만 가속능력이 불리하며 압축비가 낮으면 그 반대로 가속능력이 좋아지자만 효율적이지 못해 연비주행에는 불리하다.
푸조의 MCE5엔진은 최저7:1에서 최고 20:1까지 압축비가 변하기 특징을 가지고 있다. 그래서 가속시에는 압축비가 가솔린엔진처럼 낮아지며 크루징 주행시 또는 정차시에는 디젤엔진처럼 압축비를 높여 높은연비를 보장한다.
MCE5 엔진의 핵심부품인 컨트롤잭 이 부품으로 인해 주행상황에 따라 압축비가 수시로 바뀐다.
한동안 가솔린엔진의 발전속도가 디젤엔진보다 떨어졌었다. 그도 그럴것이 디젤엔진은 가속성능이 떨어지지만 연비주행에 유리하고 이산화탄소 배출량이 적기 때문이다.
그렇지만 벤츠에 이어 닛산 푸조까지 가변압축 가솔린엔진이 등장하면서 다시 가솔린엔진이 부활의 날개를 펴지 않을까 라는 생각을 한다.
MCE5 엔진의 엔진단면도 일반적인 가솔린엔진과는 크랭크 컨로드와 캠의 형상이 다르다.
Peugeot Press Release:
The 79th International Motor Show in Geneva is kicking off a sluggish year for the automotive industry. Following on the heels of high oil prices, limited access to credit and the consequences of the financial crisis on purchasing power are today penalizing the automotive industry. The development of new gasoline engines will be essential to revive the industry since these engines will continue to represent over 80% of the market for the next 20 to 30 years.
These new engines must be able to boost the market and meet new regulations. Their production costs must remain affordable. In line with these objectives, MCE-5 technology already has a 12 year lead on what should be a fundamental stage in the development of IC engines: an "intelligent" variable compression ratio. VCRi heralds the renewal of car engine technology.
The first VCRi vehicle: a leap forward for automobiles
The Peugeot 407 type demonstration vehicle presented on the MCE-5 DEVELOPMENT stand Gallery: Peugeot 1.5L MCE 5 VCRi engine
(No 3000 in the Green Pavilion) is powered by a 1.5L MCE-5 VCRi engine that develops 220 hp, equal to that of a 3.0L V6 engine, and 420 Nm of torque as of 1500 rpm, comparable to that of a V8 gasoline engine. These results are achieved with a fuel consumption of 6.7 L / 100 km on the NEDC (158 g of CO2/km). This high performance 1.5L demonstration can of course be applied to lower engine capacities. These results are only intermediary ones obtained on an engine in development that is not equipped with GDI (gasoline direct injection) or the optimized combustion chambers expected in late 2009.
A 2010 version of MCE-5 VCRi engine will be equipped with GDI, optimized combustion chambers as well as the advanced management of engine temperature, of the cylinder head, pistons and exhaust manifold. The power and torque will respectively be ramped up to 270 hp and 460 Nm, while average consumption on the NDEC will drop under the 6.0 L / 100 km mark (less than 140 g of CO2/km). With this type of engine, reaching the target of 120 g of CO2/km seems realistic by 2012-2013 for high-performance vehicles, with a strong reduction in fuel consumption for the whole vehicle range.
A clear strategy from prototype to mass production
Many prototypes never reach mass production for
functional, economic or strategic reasons. As opposed to many other technologies that have been explored, the MCE-5 engine benefited as of the start of its development in 1997 from an approach resolutely focused on mass production. In 2009, twelve companies including major European Tier 1 automotive industry suppliers combined their talents to propose to carmakers a program intended to develop and manufacture the MCE-5 VCRi engine in the coming 6 to 8 years.
This proposal makes even more sense in the current economic, energy and environmental context, by addressing the main factor that will condition the automotive industry for the next 20 to 30 years: gasoline engine efficiency.
