2011 BMW이노베이션데이-1.1기통으로 3/4/6 기통 엔진 통합개발
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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)|
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승인 2011-04-07 01:08:44 |
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2011 BMW이노베이션데이-1.1기통으로 3/4/6 기통 엔진 통합 개발
BMW의 기술혁신 상황을 소개하는 장인 BMW이노베이션데이 2011년 행사가 4월 6일 독일 뮌헨 소재 BMW 연구개발센터에서 열렸다. 2004년부터 매년 개최되고 있는 이 행사는 전 세계 자동차 전문기자들을 초청해 지속가능한 자동차사회를 위해 그들이 어떤 노력을 경주하고 있는지 소상하게 설명하는 자리이다.
글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)
2011 이노베이션데이도 기본적으로는 이피션트 다이나믹스(Efficient Dynamics)라는 테마를 배경으로 하고 있다. 연료 소비 및 방출을 줄임으로써, 각 운전자의 기동성을 지속적으로 보장하는 데 있어 이피션트 다이나믹스를 실천한다는 것이다. 이피션트 다이나믹스는 BMW 그룹의 지속가능성 전략의 핵심 요소로서 전략의 기틀을 제공하는 동시에, 생태, 경제, 사회의 미래를 보호하는 역할을 한다. ‘지속가능성‘은 지난 2000년, BMW그룹의 중심 원칙 중 하나로 규정된 것이다.
BMW 그룹 이노베이션 데이 2011에서는, 내연기관 개발 영역, BMW 액티브 하이브리드, 전기 자동차, 차체 경량화 분야와 관련해 이피션트 다이나믹스 전략에 내포된 아이디어들을 표현하는 혁신 내용 및 컨셉트가 공개됐다. 그 중 새로운 엔진 모듈러 시스템에 대해 소개한다.
하나의 실린더 모듈 시스템으로 가솔린 디젤, 3/4/6기통을 모두 통합 개발한다.
올 해의 행사 중 가장 주목을 끈 것은 ‚BMW 이피션트 다이나믹스 엔진 패밀리‘다.
BMW 그룹은 ‘이피션트다이내믹스(EfficientDynamics)’ 전략을 필두로 지난 15년 동안 유럽의 신규 차종 이산화탄소 방출량을 약 30% 감소시키는데 일조했다. 2011년 현재, BMW와 MINI 브랜드는 1Km 당 이산화탄소 방출량이 최대 140g인 모델을 52대나 보유하고 있으며 그 중 19개의 모델은 방출량이 120g 이하에 불과하다.
이번에는 좀 더 획기적인 엔진 생산 시스템에 대해 소개했다. 현재 연구가 진행 중이며 3~4년 내에 실용화를 목표로 하고 있는 BMW 트윈파워 터보 기술을 바탕으로 하는 새로운 BMW 그룹 이피션트 다이내믹스 엔진군이 그것이다.
기본 컨셉은 하나의 최적화된 실린더를 베이스로 가솔린과 디젤 엔진은 물론이고 3기통, 4기통, 6기통까지 확장한다는 것이다. 시작은 6기통 엔진이다. 2006년 처음으로 발표된 현행 6기통 엔진의 기술을 극대화시켜 하나의 실린더로 축약해 4기통 엔진에 적용하고 그것을 다시 3기통 엔진에도 확대한다는 것이다.
BMW는 현재 엔진 헤드부문에서 VANOS, 밸브트로닉(가솔린), VTG(디젤) 기술로 업계를 리드해왔다. 여기에 직분사 시스템의 도입과 커먼레일 시스템의 개량, 그리고 그게 걸맞는 터보차저(싱글, 트윈 스크롤, 트윈) 시스템에 이르기까지 파워와 연비성능은 향상시키면서 중량은 저감하는 기술을 동원한다.
이를 BMW 그룹의 이피션트 다이내믹스 엔진군이라고 하며, BMW 트윈파워 터보 기술이라고 약칭하고 있다. 이는 모든 가솔린 및 디젤 엔진의 공통된 특징 중 하나이며, 앞으로 3실린더 엔진에도 사용되도록 고안되었다.
하나의 실린더로 집약하는 모듈러 엔진 시스템 개념의 도입이 포인트다. BMW 그룹은 모듈러 엔진 개념의 사용을 통해 다양한 사이즈의 엔진뿐만 아니라 가솔린과 디젤엔진 모두에서 사용될 수 있는 부품의 지속적인 개발을 이뤄낼 뿐 아니라 이를 통해 BMW 엔진 포트폴리오 안에서 부품간의 통일성, 시너지 정도를 극대화하려 하고 있다. 하나의 실린더 모듈을 바탕으로 그것을 가솔린과 디젤 엔진에 공유하는 것은 물론이고 3/4/6기통 엔진 모두에 적용한다는 것이다.
모듈러 엔진의 경우, 실린더 당 약 500cc를 적정 배기량으로 하고 있는데 그것을 모든 엔진에 공통되게 적용할 수 있다는 얘기이다. 그러니까 3기통, 4기통, 6기통 엔진이 각기 상황에 따라 다른 배기량을 갖고 있는 것이 아니라 모듈러 시스템에 의한 하나의 실린더 배기량에 정해지면 기통수에 따라 총 배기량은 정비례해 달라진다는 것이다.
그렇게 해서 전체 엔진군에 걸쳐 사용되는 동일하거나 공통적인 부품의 비중이 60%까지 올라간다. 다시 말해 가솔린과 디젤 엔진 내 3/4/6기통에서는 각각 60%, 가솔린과 디젤 엔진간에는 40%의 부품 공유가 가능해진다는 것.
또한, 이 원칙에 의해 개발된 모든 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 미래 BMW 혹은 MINI 모델 각각에 있어 앞바퀴 굴림방식의 가로 배치 및 뒷바퀴 굴림방식의 세로 배치 설치의 기본이 된다. 개발 및 제조 과정의 효율성은 BMW 모듈러 엔진 및 각 차량의 구동 장치 간 표준화된 인터페이스를 통해 추가로 확보될 수 있다.
새로이 도입된 엔진은 이전에 요구된 양의 1/4 수준으로 이미 장기적인 경제적 생산 전략에 필요한 수익성을 확보할 수 있다. BMW 모듈러 엔진 시스템 덕분에, BMW 그룹은 규모의 경제를 누림과 동시에 상당히 늘어난 양의 개별 부품을 생산하게 된다.
또한, 높은 수준의 공통, 통일성 덕분에 추가적인 엔진 버전을 개발하는 데 필요한 비용과 노력을 감소할 수 있다. 예를 들어, 기존 엔진의 고성능 버전이나 개별 시리즈를 위한 하이브리드 버전 등 비교적 소량 생산될 때도 경제적일 수 있다. 적용되는 엔진은 3/4.6기통 까지이며 V8과 V12는 기존 방식이 그대로 적용된다.
모듈러 엔진 시스템을 통해 얻을 수 있는 효과는 1.개발 및 제조의 효율성 확보, 2.가솔린 엔진과 디젤엔진 부품간의 공유범위 확대, 3.공용부품 범위 확대, 4.엔진 룸 내 인터페이스 최적화, 5.파생 엔진의 신속한 개발, 5.생산과정에서의 유연석 확보, 6.모든 엔진에 대한 기술상 최선의 솔루션 확보, 6. 규모의 경제 효과 등이다.
궁극적으로는 비용 저감의 효과를 얻어 낼 수 있다. 하지만 그로 인해 생산 단가가 떨어지는 것을 목표로 하지는 않는다고 설명한다. 그보다는 이 시스템의 도입으로 더 높은 성능을 추구해 BMW 유저들에게 BMW에서 원하는 것을 제공하고자 한다는 얘기이다.
이런 공통 부품 비중의 증가 덕분에, 시너지 효과가 상당히 늘어날 뿐만 아니라, 제조 공정 안의 유연성도 증가한다. 뮌헨 및 오스트리아 슈타이어에 있는 회사 본사의 엔진 제조 설비에서, 모든 사이즈의 가솔린 엔진 및 디젤 엔진을 생산하는 것이 가능해지게 된다. 이러한 전략 덕분에, 새로운 모델이 출시되는 상황 등에서 발생하는 갑작스러운 수요 변화에도 상당한 수준의 유연성으로 대응할 수 있게 될 것이다. 새로운 장르나 세그먼트의 모델을 개발할 때 훨씬 발 빠르게 대응할 수 있다는 것이다.
BMW는 새로운 엔진 전략을 시행하고 이와 연관된 유연성을 확보하고자, BMW 그룹은 오는 2012년까지 약 3억 유로에 달하는 금액을 엔진 제조 설비에 투자할 것이며, 이 중 1억 6천만 유로는 BMW 뮌헨 공장에 단독으로 투자할 것이라고 한다.
BMW의 기술혁신 상황을 소개하는 장인 BMW이노베이션데이 2011년 행사가 4월 6일 독일 뮌헨 소재 BMW 연구개발센터에서 열렸다. 2004년부터 매년 개최되고 있는 이 행사는 전 세계 자동차 전문기자들을 초청해 지속가능한 자동차사회를 위해 그들이 어떤 노력을 경주하고 있는지 소상하게 설명하는 자리이다.
글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)
2011 이노베이션데이도 기본적으로는 이피션트 다이나믹스(Efficient Dynamics)라는 테마를 배경으로 하고 있다. 연료 소비 및 방출을 줄임으로써, 각 운전자의 기동성을 지속적으로 보장하는 데 있어 이피션트 다이나믹스를 실천한다는 것이다. 이피션트 다이나믹스는 BMW 그룹의 지속가능성 전략의 핵심 요소로서 전략의 기틀을 제공하는 동시에, 생태, 경제, 사회의 미래를 보호하는 역할을 한다. ‘지속가능성‘은 지난 2000년, BMW그룹의 중심 원칙 중 하나로 규정된 것이다.
BMW 그룹 이노베이션 데이 2011에서는, 내연기관 개발 영역, BMW 액티브 하이브리드, 전기 자동차, 차체 경량화 분야와 관련해 이피션트 다이나믹스 전략에 내포된 아이디어들을 표현하는 혁신 내용 및 컨셉트가 공개됐다. 그 중 새로운 엔진 모듈러 시스템에 대해 소개한다.
하나의 실린더 모듈 시스템으로 가솔린 디젤, 3/4/6기통을 모두 통합 개발한다.
올 해의 행사 중 가장 주목을 끈 것은 ‚BMW 이피션트 다이나믹스 엔진 패밀리‘다.
BMW 그룹은 ‘이피션트다이내믹스(EfficientDynamics)’ 전략을 필두로 지난 15년 동안 유럽의 신규 차종 이산화탄소 방출량을 약 30% 감소시키는데 일조했다. 2011년 현재, BMW와 MINI 브랜드는 1Km 당 이산화탄소 방출량이 최대 140g인 모델을 52대나 보유하고 있으며 그 중 19개의 모델은 방출량이 120g 이하에 불과하다.
이번에는 좀 더 획기적인 엔진 생산 시스템에 대해 소개했다. 현재 연구가 진행 중이며 3~4년 내에 실용화를 목표로 하고 있는 BMW 트윈파워 터보 기술을 바탕으로 하는 새로운 BMW 그룹 이피션트 다이내믹스 엔진군이 그것이다.
기본 컨셉은 하나의 최적화된 실린더를 베이스로 가솔린과 디젤 엔진은 물론이고 3기통, 4기통, 6기통까지 확장한다는 것이다. 시작은 6기통 엔진이다. 2006년 처음으로 발표된 현행 6기통 엔진의 기술을 극대화시켜 하나의 실린더로 축약해 4기통 엔진에 적용하고 그것을 다시 3기통 엔진에도 확대한다는 것이다.
BMW는 현재 엔진 헤드부문에서 VANOS, 밸브트로닉(가솔린), VTG(디젤) 기술로 업계를 리드해왔다. 여기에 직분사 시스템의 도입과 커먼레일 시스템의 개량, 그리고 그게 걸맞는 터보차저(싱글, 트윈 스크롤, 트윈) 시스템에 이르기까지 파워와 연비성능은 향상시키면서 중량은 저감하는 기술을 동원한다.
이를 BMW 그룹의 이피션트 다이내믹스 엔진군이라고 하며, BMW 트윈파워 터보 기술이라고 약칭하고 있다. 이는 모든 가솔린 및 디젤 엔진의 공통된 특징 중 하나이며, 앞으로 3실린더 엔진에도 사용되도록 고안되었다.
하나의 실린더로 집약하는 모듈러 엔진 시스템 개념의 도입이 포인트다. BMW 그룹은 모듈러 엔진 개념의 사용을 통해 다양한 사이즈의 엔진뿐만 아니라 가솔린과 디젤엔진 모두에서 사용될 수 있는 부품의 지속적인 개발을 이뤄낼 뿐 아니라 이를 통해 BMW 엔진 포트폴리오 안에서 부품간의 통일성, 시너지 정도를 극대화하려 하고 있다. 하나의 실린더 모듈을 바탕으로 그것을 가솔린과 디젤 엔진에 공유하는 것은 물론이고 3/4/6기통 엔진 모두에 적용한다는 것이다.
모듈러 엔진의 경우, 실린더 당 약 500cc를 적정 배기량으로 하고 있는데 그것을 모든 엔진에 공통되게 적용할 수 있다는 얘기이다. 그러니까 3기통, 4기통, 6기통 엔진이 각기 상황에 따라 다른 배기량을 갖고 있는 것이 아니라 모듈러 시스템에 의한 하나의 실린더 배기량에 정해지면 기통수에 따라 총 배기량은 정비례해 달라진다는 것이다.
그렇게 해서 전체 엔진군에 걸쳐 사용되는 동일하거나 공통적인 부품의 비중이 60%까지 올라간다. 다시 말해 가솔린과 디젤 엔진 내 3/4/6기통에서는 각각 60%, 가솔린과 디젤 엔진간에는 40%의 부품 공유가 가능해진다는 것.
또한, 이 원칙에 의해 개발된 모든 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 미래 BMW 혹은 MINI 모델 각각에 있어 앞바퀴 굴림방식의 가로 배치 및 뒷바퀴 굴림방식의 세로 배치 설치의 기본이 된다. 개발 및 제조 과정의 효율성은 BMW 모듈러 엔진 및 각 차량의 구동 장치 간 표준화된 인터페이스를 통해 추가로 확보될 수 있다.
새로이 도입된 엔진은 이전에 요구된 양의 1/4 수준으로 이미 장기적인 경제적 생산 전략에 필요한 수익성을 확보할 수 있다. BMW 모듈러 엔진 시스템 덕분에, BMW 그룹은 규모의 경제를 누림과 동시에 상당히 늘어난 양의 개별 부품을 생산하게 된다.
또한, 높은 수준의 공통, 통일성 덕분에 추가적인 엔진 버전을 개발하는 데 필요한 비용과 노력을 감소할 수 있다. 예를 들어, 기존 엔진의 고성능 버전이나 개별 시리즈를 위한 하이브리드 버전 등 비교적 소량 생산될 때도 경제적일 수 있다. 적용되는 엔진은 3/4.6기통 까지이며 V8과 V12는 기존 방식이 그대로 적용된다.
모듈러 엔진 시스템을 통해 얻을 수 있는 효과는 1.개발 및 제조의 효율성 확보, 2.가솔린 엔진과 디젤엔진 부품간의 공유범위 확대, 3.공용부품 범위 확대, 4.엔진 룸 내 인터페이스 최적화, 5.파생 엔진의 신속한 개발, 5.생산과정에서의 유연석 확보, 6.모든 엔진에 대한 기술상 최선의 솔루션 확보, 6. 규모의 경제 효과 등이다.
궁극적으로는 비용 저감의 효과를 얻어 낼 수 있다. 하지만 그로 인해 생산 단가가 떨어지는 것을 목표로 하지는 않는다고 설명한다. 그보다는 이 시스템의 도입으로 더 높은 성능을 추구해 BMW 유저들에게 BMW에서 원하는 것을 제공하고자 한다는 얘기이다.
이런 공통 부품 비중의 증가 덕분에, 시너지 효과가 상당히 늘어날 뿐만 아니라, 제조 공정 안의 유연성도 증가한다. 뮌헨 및 오스트리아 슈타이어에 있는 회사 본사의 엔진 제조 설비에서, 모든 사이즈의 가솔린 엔진 및 디젤 엔진을 생산하는 것이 가능해지게 된다. 이러한 전략 덕분에, 새로운 모델이 출시되는 상황 등에서 발생하는 갑작스러운 수요 변화에도 상당한 수준의 유연성으로 대응할 수 있게 될 것이다. 새로운 장르나 세그먼트의 모델을 개발할 때 훨씬 발 빠르게 대응할 수 있다는 것이다.
BMW는 새로운 엔진 전략을 시행하고 이와 연관된 유연성을 확보하고자, BMW 그룹은 오는 2012년까지 약 3억 유로에 달하는 금액을 엔진 제조 설비에 투자할 것이며, 이 중 1억 6천만 유로는 BMW 뮌헨 공장에 단독으로 투자할 것이라고 한다.
