자동차 엔진

현대차 감마 엔진

현대 엑센트, 아반떼, i30, 코나 등에 사용되는 감마 엔진은 2010년 출시되었고 감마2 엔진은 2018년 출시되었다.  감마 엔진은 1.4L와 1.6L 두 가지 배기량이 있다.

 

감마 엔진

엔진 종류	출력 [PS]	토크 [Nm]
1.4L MPI	111	137
1.6L GDI	140	167
1.6L GDI	132	161
1.6L MPI	124	156
1.6L GDI 터보	177	265
1.6L GDI 터보	204	265
1.6L LPI	105	148

감마2 엔진

엔진 종류	출력 [PS]	토크 [Nm]
1.6L MPI	130	157

 

가솔린 엔진의 효율

가솔린 연료에 저장된 에너지 (34.2 MJ / L) 중에서 기계적인 출력 에너지의 비율을 가솔린 엔진의 효율이라고 한다. 자동차가 공회전 중에는 기계적인 출력이 나가지 않기 때문에 이 때 효율은 0 이다. 기계적인 출력으로 나오지 않는 손실은 열의 형태로 나온다.

 

일반적인 가솔린 엔진의 효율은 25~50% 이고, GDI 엔진은 35% 정도이다. 보통 최대 토크가 나오는 RPM 영역에서 최대 효율이 나온다. 현대차의 감마엔진은 4,850 RPM에서 최대 토크가 나오고 6,300 RPM에서 최대 파워가 나온다. 공기에 비해 연료가 조금 부족한 린번 (Lean Burn)에서 연료가 완전 연소가 되기 때문에 효율이 올라간다.

 

VVL , CVVL

VVL(Variable Value Lift)는 엔진 실린더의 밸브 개폐 정도를 조절할 수 있는 엔진이다. 밸브 개폐 정도를 조절하여 실린더에 들어가는 연료량을 최적으로 제어할 수 있다. 밸브 개폐 정도를 몇 단계로만 조절할 수 있는 Discrete 타입의 VVL와 연속적으로 조절할 수 있는 CVVL (Continuous VVL)가 있다. CVVL는 밸브로 연료량을 완전히 조절할 수 있기 때문에 쓰로틀 밸브가 필요없다. VVT와 함께 사용하면 엔진을 최적의 상태로 제어할 수 있다.

 

 

VVT

VVT(Variable Value Timing)는 엔진의 밸브를 열고 닫는 타이밍을 조절하는 것을 의미한다. 엔진의 회전수에 따라 최적의 밸브 타이밍은 변하지만 일반적인 엔진은 특정 타이밍으로 고정되어 있다.  VVT는 엔진 회전수에 따라 타이밍을 변화 시킨다.

 

보통의 VVT은 엔진 회전수에 따라 2~3 단계로 밸브 타이밍을 조절할 수 있지만 CVVT (Continuous VVT)는 단계없이 연속적으로 타이밍을 조절할 수 있는 기술이다. 

 

VVT는 밸브 타이밍 조절을 위해 일반적으로 유압을 사용하지만 전기 모터를 사용하기도 한다. VVT 중에서 Camless 엔진은 밸브 제어를 위해 캠을 사용하지 않고 유압이나 모터로 직접 밸브를 구동하는 방식이다. 하지만, 아직까지 Camless 엔진을 상용화된 모델은 없다.

 

 

 

LPI 엔진

LPI(Liquid Propane Injection System) 엔진은 기존의 LPG 엔진에서 발전된 엔진이다. 기존의 LPG 엔진은 LPG를 기체 상태에서 공기와 혼합하여 실린더로 주입하는 반면 LPI 엔진은 액체 상태의 LPG를 실린더에 직접 주입한다. 가솔린 엔진 중 GDI 엔진과 유사한다. LPI 엔진은 LPG 엔진에 비해 겨울철 저온 시동이 쉽고 출력과 연비가 향상된다.

 

디젤엔진의 VGT

현대차 등의 디젤 엔진에 사용되는 VGT(Variable-Geometry Turbocharger)는 터보 차저에 사용되는 기술이다. VNT (Variable Nozzle Turbine)라고도 부른다.

 

VGT는 터보 차저의 공기 흡입구에 모터, 솔레노이드 등으로 제어할 수 있는 노즐을 달아 흡입 공기압을 제어 할 수 있도록 하는 기술이다. 터보 차저는 저 RPM에서 흡입 공기압이 낮아지는 문제가 있는데 VGT는 저 RPM에서 노즐을 조금 닫아 흡입 공기압을 올리는 방식을 사용한다. 

 

압력 센서 신호는 ECU에 입력되고 ECU에서는 엔진회전수, 연료분사량 등의 조건에 따라 솔레노이드를 제어하여 최적의 흡입 공기압을 유지한다.

 

최초의 VGT는 1988년 혼다 Legend에 사용되었다. e-VGT (Electronic VGT)라는 용어는 전자식 VGT라는 뜻으로 현대차에서 사용하는 용어이다.