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데스크 | 최신식 가솔린 엔진의 연비개선 기술 |

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com) ㅣ 사진 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)  
승인 2001-10-10 09:56:23

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영화 007 시리즈 ‘네버다이’라는 영화에 BMW와 로버의 모델이 7가지나 등장한 적이 있었다. 그 때 기상천외한 기능으로 영화의 재미를 한층 더해 주었던 기억이 난다. 프랑크푸르트쇼를 통해 정식으로 데뷔한 뉴 7시리즈는 바로 그 007의 본드카가 아닐까 하는 생각이 들 정도로 하이테크를 만재한 모델이다.

특히 이번에 세간의 이목을 집중시킨 기술으로는 밸브트로닉이라고 하는 것이 있다. 이미 4기통 엔진으로 발표한 밸브트로닉이라고 하는 기술을 지난 9월 13일 시작된 프랑크푸르트쇼를 통해 등장한 뉴 7시리즈의 V8엔진에도 채용한 것이다. 이는 연비의 향상과 환경에 대한 배려도 소홀히 하지 않은 기술로서도 특별한 존재로 여겨지고 있다.

그런데 밸브트로닉이라고 하는 기술은 도대체 어떤 기술일까. 엔진의 효율을 높이는데는 흡기와 배기의 저항을 줄이는 것이 필요하다. 그렇지만 전개로 되었을 때에 최대의 효율로 되는데 저속으로 주행하고 있을 때는 스로틀은 거의 열리지 않는다. 그리고 엔진의 배기량이 커지면 보통의 운전에서는 스로틀은 닫혀있는 경우가 더 많다. 그 때의 닫힌 스로틀의 저항을 펌핑 로스라고 하고 스로틀을 제거하면 효율은 개선될 수 있는 것이다.

하지만 스로틀에 대신하는 것이 없으면 엔진의 파워를 컨트롤할 수 없다. 그래서 고안해 낸 방법이 하나는 실린더에 직접 연료를 분사하는 방식이다. 이 방식을 다이렉트 인젝션방식이라고 부르는데 이미 디젤 엔진에서는 당연한 기술로 되어 있고 가솔린 엔진도 분사기술이 보급되기 시작했다.

또 하나의 수법은 이번 BMW가 고안한 밸브트로닉이라고 하는 기술로 흡기 밸브로 스로틀의 역할을 하게 한다. 가솔린 직분에서는 없는 수법으로 스로틀을 없앤 것은 놀라운 일이다. BMW의 밸브트로닉은 아이들링시에는 0.5mm만 흡기밸브를 닫고 전개시에는 10mm로 된다. 아이들에서는 흡기 밸브의 움직임이 적기 때문에 밸브에서 발생하는 음과 진동이 없고 지극히 정숙하다.

거기에 BMW의 엔지니어는 가솔린 직분은 높은 품질의 가솔린이 필요하지만 밸브트로닉이라면 연료의 질이 나빠도 문제는 없다고 그 우위성을 강조한다. 그 기술로 인해 신형 7시리즈는 0→100km/h를 7초에서 6.3초로 가속성능을 높였고 연비도 구 7시리즈의 7.8km/ℓ에서 9.3km/ℓ로 대폭 개선되어 있다.

이 밸브트로닉 기술을 라이벌 메이커인 메르세데스는 어떻게 생각하고 있을까. M클래스의 시승회에서 엔진 개발을 담당한 엔지니어는 ‘우리는 오토 사이클(가솔린 엔진)의 혁신에 대해서 혼신의 힘을 쏟고 있다. 가솔린 직분은 50년 정도 전부터 연구해 온 것인데 점차 그 만족할만한 성과가 나오고 있다.’고 말했다.

사실 메르세데스가 50년대에 출전한 르망 24시간의 레이싱카에는 가솔린 직분의 기술이 사용하고 있었던 것을 알 수 있다. 무엇보다 당시에는 파워를 내기 위한 직분기술을 사용했지만 그 의미에서는 메르세데스는 직분기술의 개척자인 셈이다. 게다가 개인적인 의견이라는 전제 하에 순수한 기술론을 덧붙엿다. 장래에는 가솔린 직분보다도 밸브를 전동으로 컨트롤하는 쪽이 메리트가 많을지도 모르겠다고 BMW의 기술에 대한 평을 한 것이다.

그런데 전기 파워로 밸브를 컨트롤하는데는 현재의 12볼트로는 부족하다고 할 수 있다. 근 미래 APU(보조전원)이 12볼에서 36볼트(42볼트)로 되면 엔진에 모터 제어가 사용되는 것이 가능하게 될 것이다. 가솔린 직분이나 밸브트로닉이나 아무래도 내연엔진이 점차 고효율로 되어가는 것 같다.

이 메르세데스의 엔지니어는 M클래스의 V8 디젤 엔진을 개발한 담당자인데 하이브리드의 기술도 중요하지만 내연엔진의 개선도 필수적이라고 분명하게 말하고 있다.

이 디젤 엔진은 현재 유로3라고 하는 배기가스를 클리어하는데 장래는 확실하게 클린하게 된다고 자신있게 말하고 있다.
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