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BMW이노베이션데이2007-Efficient Dynamics 공식 출범

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2007-03-23 06:45:27

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BMW Innovation Day 2007-Efficient Dynamics 공식 출범 선언

글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)

BMW가 Innovation Day 2007을 통해 Efficient Dynamics의 공식 출범을 선언했다. 4년 전에 시작된 이 프로그램은 그동안 BMW와 미니 등 모든 모델의 기본이 되어온 것이다. BMW는 올 해 뉴 1시리즈에 탑재되는 직렬 4기통 가솔린 및 디젤 엔진과 5시리즈에 탑재되는 신 개발 직렬 6기통 엔진 사양의 출시와 함께 Efficient Dynamics를 BMW 브랜드가 추구하는 기본 방향으로 삼겠다고 밝힌 것이다.
3월 22일 독일 뮌헨의 BMW 연구개발센터인 FIZ에서 개최된 Innovation Day 2007 행사는 2006년에 직렬 6기통 엔진에 적용했던 직분사 시스템과 트윈터보 등의 테크놀러지를 4기통 엔진에도 적용한 것이 주요 포인트였다.
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BMW가 추구하는 Efficient Dynamics 우선 파워 트레인 기술의 혁신을 비롯해 에너지 흐름의 효율적인 관리, 엔진 및 차체의 경량화 설계, 그리고 에어로 다이나믹스로 요약된다. 다시 말하면 성능은 향상시키고 차체의 중량은 줄여 연료소비는 줄인다는 것. 물론 연료소비를 줄이는 것은 유해 배출가스 저감과 직결되는 것이기 때문에 21세기 최대의 과제인 친환경 자동차 개발에도 기여하게 된다. 그러면서도 BMW의 브랜드 이미지인 다이나믹성을 살려낸다고 하는 것이 Efficient Dynamics의 기본 테마.

BMW는 특히 이산화탄소 배출량의 획기적인 저감을 강조했는데 가솔린과 디젤 모두 EU는 물론이고 다른 지역의 규정도 클리어 할 수 있는 수준을 달성했다고 주장했다.
BMW는 Innovation Day 2006에서 그동안 채용하지 않았던 직접분사시스템을 처음으로 직렬 6기통 엔진에 적용하고 동시에 소형 트윈 터보를 채용해 리터당 100마력 이상의 출력을 달성해 전 세계로부터 주목을 끌었었다. 이는 2005년 2월에 개최된 하이테크 세미나에서 그 기본 기술은 이미 발표되었던 것이다.

BMW가 채용한 HPI, 그러니까 High Precision Fuel Injection의 요체라고 할 수 있는 ‘Spray Guided 직접분사 엔진 기술은 희박연소(린번 Lean Burn)의 터보 과급엔진. Spray Guided식은 연료를 만드는 장소에 최적의 타이밍으로 핀 포인트로 분사하는 것으로 점화 플러그 부근에 연료가 짙은 영역을 만들면 성층연소(희박연소)도 가능하게 된다. 실린더 내에 연료를 직접분사하는 방식은 디젤 엔진에서는 이미 상식으로 되어 있어 그 기술이 응용되고 있다고 할 수 있다.
일본 미쓰비시가 GDI에서 채용한 제 1세대의 직접분사시스템은 Wall Guided 직접분사라고 불리는 것으로 실린더 내의 공기의 흐름에 따라 연료를 성층화해 린번을 실현하는 것이었다. 하지만 실린더와 피스톤에 연료가 부착하고 그 때문에 연소효율이 나빠지는 점도 있었다. 이에 대해 Spray Guided직접분사에서는 압축행정에서 연료를 핀 포인트로 분사하기 때문에 연소효율의 손실을 최소한으로 억제할 수 있다.

토요타의 신형 V6/V8 직접분사엔진은 Spray Guided식이 아닌데 분사를 수 차례로 나누어 충진효율을 높이기도 하고 연료와 공기를 적당히 혼합시키려는 연구가 나타나있다. 이것도 직접분사를 지원하는 유력한 기술이라고 할 수 있다.
이에 반해 BMW의 Spray Guided 직접분사는 흡기행정에서 1회, 압축행정에서 2회 분사를 하는 것으로 치밀한 연소를 가능하게 하고 있다.
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이는 가솔린과 디젤 모두에 적용된 것으로 먼저 직렬 6기통 엔진에 적용해 335i등을 통해 일반에게 소개되었으며 그것을 이번에 4기통 엔진으로까지 확대시킨 것이다.
이번에 선 보인 직렬 4기통 디젤 엔진의 경우는 중량을 10% 줄이고 출력은 10kW가 향상되었으며 연료소비를 15% 저감했다고 한다. 3세대 커먼레일 시스템의 채용과 경량화 등에 의해 달성한 것으로 동급 엔진 중에서는 가장 높은 성능을 자랑한다는 것이 BMW의 주장. 여기에 VTT , 즉 2스테이지 Variable Twin Turbo 시스템을 채용해 6기통의 성능을 내면서도 연비는 4기통 수준으로 억제하고 있는 것도 주목할만 한 내용이다.

2006년에 소개했던 브레이크 에너지 재생 시스템도 채용하고 있다.
이와 함께 주목을 끈 것은 수동 변속기에 Auto Start/Stop기능을 채용한 것. 이것은 하이브리드라고 명명하고 있으나 전기모터와 내연기관 엔진의 조합에 의한 기존 개념의 하이브리드가 아니다. 단지 정지 상태에서 엔진 시동이 자동으로 꺼져 연료소모가 전혀 되지 않는다. 다시 시동을 걸려면 클러치 페달을 밟으면 된다.
이론적으로는 마일드 하이브리드카와 같지만 구동을 위한 배터리가 없다는 점에서 통상적인 하이브리드카와는 차이가 있다. 특히 이 수동변속기는 계기판에 현재 속도에서 최적의 기어 단수를 표시해 주는 기능도 채용하고 있어 경제 운전에 배려를 하고 있다.

BMW는 Innovation Day 를 통해 특히 이산화탄소 배출량 저감에 대해 많은 비중을 두었음을 강조했다. 전 세계적으로 탄소세를 부과해야 하는 추세로 가고 있고 특히 EU에서는 그동안의 자율 규제에서 강제규제로 이산화탄소 저감법을 추진하고 있어 그에 대응하기 위한 것으로 보인다. 또한 직분사 터보 기술을 4기통 엔진에 적용한 것은 총량연비 규제에 대응하기 위한 것으로도 해석된다.
(뮌헨 현지 취재)
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