가장 친환경적으로 내연기관을 타는 법, SM6 1.3ℓ 터보

입력 2021년07월13일 00시00분 오아름
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 -다운사이징 터보 엔진으로 효율과 성능 동시에 잡아

 대기 환경 보호의 필요성이 커짐에 따라 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 자동차 제조사들의 다운사이징 움직임이 활발하다. 중형 세단 역시 과거 묵직한 배기량의 엔진을 탈피하고 몸집을 줄인 다운사이징 터보 엔진으로 갈아타는 추세다. 다운사이징 터보 엔진은 낮은 배기량으로 기존의 높은 출력을 유지할 수 있어 효율 및 성능 측면에서 이점이 많다. 

 르노삼성은 SM6 TCe 260에 1.3ℓ 배기량의 터보 직분사 가솔린 엔진을 장착했다. XM3에도 들어가는 이 엔진은 낮은 배기량에도 불구하고 최고 156마력, 최대 26.5㎏·m의 힘을 낸다. 이는 2.0ℓ 자연흡기 엔진과 비교해도 뒤지지 않는 성능으로, 상대적으로 매우 효율적이며 친환경 적이다. 현대차 쏘나타와 기아 K5는 고성능 트림으로 1.6ℓ 가솔린 터보 라인업을 보유하고 있다. 

 SM6 TCe 260의 가장 큰 장점은 낮은 배기량에 따른 탁월한 효율성이다. 복합효율(16·17인치 타이어 기준)은 13.6㎞/ℓ이며, 고속도로 효율은 16.0㎞/ℓ에 달한다. TCe 260에 탑재된 엔진은 르노와 다임러가 공동으로 개발한 것으로 연소 효율과 안전성이 뛰어난 것으로 평가받고 있다. 

 TCe 260 엔진은 보어에 스프레이 코팅을 해 경량화와 동시에 마찰 저항을 획기적으로 줄였다. 요즘 대부분의 가솔린 엔진 실린더는 알루미늄 합금을 사용하는데, 가볍고 상대적으로 열교환율이 높다는 장점이 있지만, 열팽창률 또한 높아서 마찰 저항력과 연소 불안정 등을 야기할 수 있다. 이를 방지하기 위해 연소실에 주철로 된 라이너를 코팅하는데, TCe 260 엔진은 기존 2㎜ 두께의 주철 라이너 대신 철 성분이 포함된 얇은 막을 입혀 실린더 벽면의 두께를 0.2㎜로 파격적으로 줄였다. 

 새로운 공법은 기존의 주철 라이너보다 높은 열전도율과 두께를 통해 냉각수와의의 효율적인 열교환을 돕는다. 이는 안정적인 연소실 온도의 유지와 직결돼 전체적인 효율 향상을 가져온다. 실제 양산이 매우 까다로워 고가의 스포츠카에서 쓰이던 기술이지만, 르노의 오랜 기술력을 바탕으로 대량생산 공정이 가능해졌다. 해당 공법은 TCe 260 엔진뿐만 아니라 르노 메간 R.S., 알핀 A110 등에 탑재된 TCe 300 엔진에도 쓰이고 있다.

 또한 실린더 헤드와 직분사 인젝터를 수직으로 배치한 델타 실린더 방식을 사용해 경량화와 효율 증가를 꾀했다. 르노삼성은 이러한 기술력으로 인해 기존보다 이산화탄소 배출량을 8%(NEDC 기준) 줄였다고 설명했다. 배기량이 낮아 생기는 터보 래그에 대한 우려는 7단 듀얼 클러치 트랜스미션(EDC, Efficient Dual Clutch)으로 보완했다. EDC는 수동 변속기와 작동 원리가 비슷해 직결감이 뛰어나며 특히, 낮은 배기량 엔진에서 구동 손실을 최소화한다.

 엔진에 대한 내구성 테스트도 이미 검증을 마쳤다. TCe 260 엔진은 4만 시간 이상의 테스트와 시뮬레이션을 거쳤으며, 세계의 극한 장소에서 30만㎞ 이상의 주행 테스트를 받았다.

 르노삼성 관계자는 "다운사이징 기술을 통해 엔진을 경량화하고 연료 효율을 높임으로써 더욱 친환경적인 주행이 가능해졌다"며 "중형 세단과 다운사이징 엔진의 결합을 경험해 보시길 바란다"고 말했다.

오아름 기자 or@autotimes.co.kr

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