포르쉐가 718에 수평 6기통 엔진을 다시 얹을 수 있었던 이유
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포르쉐가 718에 수평 6기통 엔진을 다시 얹을 수 있었던 이유
  • 제시 크로스(Jesse Crosse)
  • 승인 2020.05.15 12:01
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포르쉐가 718 카이맨과 718 복스터의 GT4와 GTS 버전에 영광스러운 자연흡기 수평 6기통 엔진을 다시 얹었다는 소식은 예상치 못한 것이었기에 더 반가웠다.

소비자들의 선호 여부와는 관계없이, 터보차저는 출력과 토크를 희생하지 않으면서도 배기량을 줄일 수 있는 방법이다. 그리고 작은 엔진은 부수적이지만 피할 수 없는 손실이 적고, 연료 소비와 이산화탄소 배출도 적다. 그래서 출력과 토크, 작동 특성을 유지하면서 자연흡기 방식으로 전환하기 위해 엔진 배기량이 4.0L로 커졌다. 이는 구형 자연흡기 3.8L GT4는 물론이고 3.0L 터보 911보다도 훨씬 더 큰 것이다.

포르쉐는 효율성을 유지하기 위해 엔진이 큰 힘을 내지 않아도 될 때 작동하는 실린더 비활성화(포르쉐는 적응형 실린더 제어라고 부른다) 기술을 선보였다. GTS 모델에서는 엔진 회전수가 1600rpm에서 2500rpm 사이(GT4는 1600rpm에서 3000rpm 사이)면서 필요한 토크가 10.2kg·m 미만일 때 20초마다 한 번씩 한쪽 실린더 뱅크의 연료분사를 교대로 중단한다. 각 뱅크의 연료분사를 번갈아 중단하기 때문에 양쪽 배기 시스템에 연결된 촉매변환기 온도를 유지할 수 있다. 포르쉐는 이런 전략 덕분에 전체 이산화탄소 배출량이 11g/km 줄어든다고 한다.

피에조 연료 인젝터는 이런 고회전 직접분사 엔진(GT4는 8000rpm, GTS는 7800rpm까지 회전한다)에는 처음 쓰이는 것이라고 한다. 일반적인 인젝터는 전자석 솔레노이드로 작동하는데, 이는 대부분의 엔진에 무리 없이 적용된다. 인젝터를 열기 위해 솔레노이드를 쓰는 대신, 값이 더 비싼 피에조 인젝터에는 전류가 통하면 팽창하고 전류를 차단하면 수축하는 크리스탈이 겹쳐져 있다. 피에조 방식은 솔레노이드 방식보다 반응이 빠르기 때문에, 분사시기를 더 정교하게 계량할 수 있다.

속도가 더 빠르기 때문에 피스톤이 힘을 내는 행정에서 연료를 다섯 차례의 짧고 구분된 단계로 나누어 분사할 수 있다. 부하가 낮거나 중간 정도일 때에는 이런 특성 덕분에 연료분사를 더 안정적으로 제어할 수 있고 공연비 제어도 탁월하기 때문에 배출가스가 줄어든다.

분무 유도식 직접 분사 방식은 연료가 분사될 때 실린더 벽에 묻는 연료량이 줄기 때문에 연소가 더 깨끗해지고 매연이 줄어든다.

디젤 엔진만 미립자를 만들어내는 것은 아니다. 직접분사 가솔린 엔진도 마찬가지다. 그래서 디젤 엔진의 배기 계통에 디젤 미립자 필터(DPF)가 설치되는 것처럼 포르쉐의 새 6기통 엔진 배기 계통에는 이른바 가솔린 미립자 필터(GPF)가 설치된다.

이러한 장점 외에도, 수평 6기통 엔진 구성의 기본 설계는 엔진의 바람직한 점을 뒷받침한다. 말 그대로 엔진이 평평하기 때문에 무게 중심이 낮고 뛰어난 핸들링에 도움을 준다. 4행정 엔진에서 각각의 피스톤은 크랭크샤프트가 720도 회전할 때마다 점화가 일어나기 때문에, 6기통 엔진에서는 120도 회전할 때마다 한 번씩 점화가 일어난다. 폭발 행정이 겹치면 피스톤과 커넥팅 로드가 움직이면서 생기는 진동이 줄어들고, 실린더 점화 순서 덕분에 생기는 포르쉐 특유의 익숙한 엇박자 배기음은 유명하다. 풍부한 출력과 토크는 물론, 배기음은 새로운 수평 6기통 엔진을 거부할 수 없게 만든다. 

 

 

다시 쓰이기 시작하는 직렬 6기통 엔진

수평 6기통 엔진처럼, 직렬 6기통 엔진도 균형 면에서는 거의 완벽하기 때문에 무척 부드럽다. 재규어 랜드로버와 같은 자동차 업체들이 그런 엔진을 다시 쓰고 있는 이유 중 하나다. 비교하자면, V6 엔진은 사실상 두 개의 3기통 엔진을 결합한 것이다. 직렬 6기통 엔진은 수평이나 V형 엔진보다 생산비용도 적게 드는데, 이는 실린더 헤드가 두 개가 아니라 하나뿐이기 때문이다.


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