페라리가 SF90을 통해 보여준 하이브리드 기술의 진보
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페라리가 SF90을 통해 보여준 하이브리드 기술의 진보
  • 오토카 코리아 편집부
  • 승인 2020.09.07 17:39
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지금까지 페라리가 만든 일반도로용 차 중 가장 강력한 SF90 스트라달레는 그들의 첫 하이브리드 차는 아닐지언정, 앞서 마라넬로에서 만들어진 모든 차와 기술적으로 완전히 다르고 다른 목적이 있다. 1000마력 구동 시스템은 난폭할 만큼 강력할 뿐 아니라 다재다능하기까지 하다.

하이브리드 V8 동력계는 앞뒤 차축이 나뉘어 있고 순간 복합 최고출력 220마력을 낸다. 2010년에 나온 599 HY-KERS 콘셉트카와 달리 변속기 끝 부분에 모터 제너레이터 유닛(MGU)이 없다. 그 대신, ‘비스킷처럼 얇은’(실제로 두께가 72mm에 불과하다) 은색 축 방향 자속 모터가 엔진과 강제윤활식 8단 듀얼클러치 자동변속기 사이에 깔끔하게 끼워져 있다. 그래서 홀수단(1, 3, 5, 7단)일 때 7단 듀얼클러치 변속기를 통해 전기 모터의 힘을 전달하는 HY-KERS 시스템과는 달리 이 장치는 그럴 수 없다. 모터의 구동력이 엔진 크랭크샤프트에 직접 전달된다. 

SF90 스트라달레의 전기 모드 주행은 앞차축에 연결된 RAC-e(전자식 코너링 설정 조절장치라는 이탈리아어를 영어로 번역한 것이다)의 수랭식 방사형(원통형) 자속 모터가 맡는다. 이것으로 네바퀴굴림 장치와 함께 이름처럼 앞바퀴의 토크 벡터링 기능도 추가된다.

앞차축 구동장치는 24km 거리를 달리기에 충분하고 전기 모드에서 시속 134km까지 적당한 가속력을 뒷받침한다. 최대 회전수가 2만5000rpm에 이르는 두 모터의 순간 최고출력과 최대토크는 각각 135마력과 8.7kg·m이고, 각 모터의 무게는 12kg에 불과하다.

일반적인 방사형 자속 모터가 원통형으로 생긴 것과는 달리, 삼상(three-phase) 축 방향 모터에서 작동하는 부품들은 원판처럼 생겼다. 이 장치에서 플라스틱 구조로 된 고정자 사이에 겹쳐져 있는 두 개의 스테인리스 스틸 원판으로 이루어진 로터(회전자)는 고정되어 있고 전자기 구리 코일이 얹혀 있다. 각 로터는 고정자의 회전하는 자기장과 마주보고 있는 얇은 고성능 영구자석들과 상호작용함으로써 구동력을 만든다. 모터 제너레이터는 그 자체만으로 순간 최대 100마력의 출력과 최고 27.1kg·m의 토크를 만들어낼 수 있다.

각 모터 구동장치는 저마다 독립된 제어용 인버터가 있어 배터리와 주고받는 전기 에너지를 교류(AC)와 직류(DC)로 전환한다. 350V 8kWh 배터리는 파우치 형태의 셀 84개로 이루어져 (여러 개가 아닌)단일 모듈로 이루어진 것으로는 처음이라고 한다. 다만 단일 모듈은 하나에 여섯 개의 셀이 담긴 14개의 부속 모듈로 만든 것이다.

이 모든 것은 2013년에 나온 라페라리에 쓰인 것과는 완전히 다른 하이브리드 구동 시스템에 더해진다. 라페라리는 전기 전용 주행 기능이 없었는데, 이는 최상의 성능을 염두에 두고 설계되었기 때문이다. 물론 뒤쪽에 설치된 라페라리의 전기 모터는 뒷바퀴를 직접 구동함으로써 변속기를 거쳐 구동력을 전달하는 것보다는 효율이 높았다.

SF90 스트라달레의 하이브리드 구동 시스템은 간단히 연결하는 형태가 아니다. 전비중량 1000kg을 달성하는 것을 목표로 2007년에 밀레킬리(Millechili) 경량 콘셉트카로부터 시작한 효율향상 프로그램에 따라 만들어진 것이다. 하이브리드 구동장치를 추가하면서, 마라넬로의 엔지니어들은 일반적인 기술로 할 수 있는 최대한을 얻은 것에 만족하고 나서야 나왔고, SF90 스트라달레는 그런 노력의 정점이라 할 수 있다. 

 

함께 주목할 만한 엔진 개선

SF90 스트라달레의 V8 엔진은 2013년에 첫 선을 보인 F154의 업그레이드 버전이다. 배기량이 3902cc에서 3990cc로 커진 것은 물론, 페라리는 (측면에 설치하는 대신) 중앙에 설치한 인젝터와 더 큰 와류를 만들기 위한 재설계로 길이를 줄인 흡기 포트, 350바의 분사압 등을 고려해 새로 만든 실린더 헤드를 얹었다.


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