파워 업을 위해 자동차에 필요한 건 무엇일까.
|
| 터보차저. |
자동차 튜닝은 안전을 기본으로 하고 있으나 결국은 성능을 높이는 게 목적이다. 튜닝을 통해 성능을 향상시키는 방법으로 자연흡기(NA) 풀튜닝과 터보차저 및 슈퍼차저를 이용하는 게 대표적이다. 선진 튜너들은 이 방면에서 자신들만의 독특한 노하우를 갖고 있다. 이는 각 튜너들이 주로 세팅하고 있는 차종의 장단점을 파악해 어떤 시스템이 유리한 지를 이미 알고 있다는 뜻이다. 이들은 이를 바탕으로 오래 전부터 전문화된 키트 상품을 선보이고 있다. 국내에서도 터보차저나 슈퍼차저를 이용한 성능튜닝이 늘고 있으며, 이제는 안정화된 시스템으로 발전하고 있다.
성능튜닝의 중심이 되는 두 시스템은 터보 시스템이 배기가스를 이용해 출력을 높이는 것이고, 슈퍼차저는 흡기량을 조절해 성능을 높인다는 근본적인 차이가 있다. 유럽과 미국은 슈퍼차저를 중심으로 성능을 업그레이드하고 있으며, 일본은 터보차저를 주로 이용한다. 쉽게 말하면 저배기량 차들의 경우 터보차저를, 배기량이 높은 차들은 슈퍼차저를 달지만 그렇다고 절대적인 건 아니다. 출발 후 얼마나 빠른 드라이빙을 원하는 지, 혹은 오너의 취향이 어떤 가에 따라 선택하는 시스템이 달라지기 때문이다. 참고로, 터보차저는 사브, 볼보, 미쓰비시, 마쓰다 등의 메이커들이 OEM차에 세팅해 판매하고 있다. 슈퍼차저는 벤츠, BMW 등의 스포츠 버전에 단골로 쓰이고 있다.
현재 국내에서 시판되고 있는 가솔린 승용차에 터보나 슈퍼차저 시스템이 장착된 모델은 없다. 단지 디젤엔진들이 터보차저를 통해 엔진성능을 높여 왔고, 이제는 안정화되고 있는 정도다. 국산차에 얹힌 엔진들이 일본차들과 비슷하다는 점에서 터보차저가 유리함에도 장착이 활성화되지 못하는 건 부가적으로 추가되는 제품들의 가격이 비싸기 때문일 것이다.
▲터보차저
|
| 슈퍼차저. |
터보차저는 항공기에서 선보였다. 순간적으로 많은 출력을 올려야 이륙할 수 있는 항공기에 적용된 시스템이 고속주행을 원하는 차들에 적용되면서 보편화됐다. 터보 시스템은 엔진연소로 발생하는 배기가스를 이용해 배기터빈을 돌리고, 다시 직렬 컴프레서로 엔진에 공기를 밀어 넣어 출력을 높인다. 다시 말해 1개의 축 양쪽 끝에 각도가 서로 다른 터빈을 설치해 놓고 한 쪽은 배기 다기관에, 다른 한 쪽은 흡기 다기관에 연결한다. 즉 배기가스가 배출되면서 배기쪽의 터빈을 회전시키면 흡입쪽의 임펠러도 회전해 중심 부근의 공기는 원심력을 받아 외곽으로 가속돼 디퓨저에 들어가 압력에너지로 바뀌는 것이다. 배기가스의 재이용으로 완전연소와 출력향상을 할 수 있다는 게 장점이나 터보래그가 발생해 정확한 동력이 나올 수 없는 게 단점이다.
▲슈퍼차저
1908년 실용화된 시스템으로 컴프레서를 이용, 엔진에 흡입되는 흡압기의 입력을 높여준다. 즉 슈퍼차저는 배기가스를 이용하는 게 아니라 엔진의 크랭크 샤프트에 결합해 강제로 동력을 얻고, 공기압축기를 돌려 엔진에 과급하는 장치다. 엔진의 구동축에 별도의 풀리를 갖추고 있는 시스템을 결합해 외부로부터 유입되는 공기를 강제적으로 엔진에 밀어 넣어주는 것. 터보차저도 슈퍼차저에 속하지만 기계적인 구조가 달라 터보차저라는 이름으로 달리 사용되고 있다. 터보차저와 달리 슈퍼차저는 장착이 비교적 쉽고 내구성을 위한 별도의 시스템을 갖추지 않아도 된다. 즉 슈퍼차저 냉각방식은 엔진의 오일을 이용하므로 과도한 튜닝이 아닌 이상 인터쿨러 등이 필요치 않고, 배기가 아닌 흡기 시스템에 적용하기 때문에 엔진룸의 공간도 많이 차지하지 않는다는 장점이 있다. 그러나 터보차저에 비해 출력이 빠르게 향상되지 않는 단점이 있다. 이 때문에 슈퍼카들은 터보차저와 슈퍼차저를 동시에 적용하고 있기도 하다.
한창희 기자
motor01@autotimes.co.kr
