다운사이징은 단시 시작일 뿐, 엔진 효율을 높이기 위한 여러 새로운 기술이 개발되고 있다. 그중 일부는 다른 것들보다 더 현실적이다.
다른 경우라면 제동하는 동안 손실될 에너지를 가속할 때 다시 사용하기 위해 플라이휠에 저장한다. 이 기술은 배터리를 만드는 것에 비해 대단히 단순하면서 깨끗하고, 소재 기술의 발달 덕분에 이제는 일반 도로용으로 고려하기에 충분할 만큼 작고 가벼워졌다. 가장 큰 단점은 오랜 시간 동안 동력을 저장할 수 없다는 것이다. 또한 상황에 따라 활용도가 달라진다. 예를 들어 고속도로를 달릴 때에는 얻을 수 있는 에너지가 매우 적다.
마쓰다 스카이액티브 디젤
스카이액티브는 앞으로 나올 폭 넓고 흥미로운 기술들을 포괄하기 위해 쓰이는 최신 용어다. 무엇보다 흥미로운 것은 디젤 엔진 연소에 대한 마쓰다의 새로운 접근이다. 마쓰다의 비책은 디젤 엔진의 압축비를 높이는 대신 낮추는 것으로, 행정 도중에 연료를 더 일찍 분사되게 함으로써 피스톤이 내려가기 시작한 직후가 아니라 그 이전에 점화가 이루어진다. 따라서 연소로 생기는 힘은 더 작지만 그 효과는 오래 지속되어 토크와 정숙성을 높인다. 또한 압축비가 더 낮기 때문에 엔진을 매우 튼튼하게 만들 필요가 없어 무게를 줄이는 것은 물론 연료도 적게 쓸 수 있다. 마쓰다는 이로 인해 더 높은 출력과 토크는 물론 최대 20%의 연료절감 효과를 얻을 수 있다고 말한다.
가변 압축비 엔진
엔진에서 최적의 밸브 개폐 시기가 속도와 부하에 따라 변화하는 것처럼, 최적의 압축비도 달라진다. 아직까지 모든 내연기관은 어쩔 수 없이 공회전 때와 최대 부하 때 모두 같은 압축비를 활용해야만 한다. 로터스 옴니보어(Omnivore) 컨셉트는 2행정 가변 압축비 엔진으로, 단일블록 구조를 쓰기 때문에 실린더 블록과 헤드가 분리되지 않고 필요에 따라 압축비를 조절할 수 있도록 위 아래로 움직이는 원판이 스파크 플러그를 포함해 연소실 꼭대기에 놓인다. 이 기술은 열역학적 효율을 극대화할 뿐 아니라 엔진이 다양한 연료로 작동할 수 있도록 한다.
복스홀 암페라(쉐보레 볼트)의 전력이 바닥나면 1.4L 코르사용 엔진이 공백을 메우기 위해 개입한다. 하지만 그것은 단순한 1세대 방편에 지나지 않는다. 이들 보조 동력원은 통상적인 개념으로는 엔진처럼 작동하지는 않고 발전기의 역할만 하기 때문에, 다른 구성들이 더 각광받을 것으로 보인다. 재규어는 이미 이 기능을 위해 작은 제트 엔진이나 다름없는 가스 터빈을 사용하는 C-X75 슈퍼카를 선보인바 있다. 물론 재규어가 이를 양산하지는 않을 것으로 여겨진다. 더 현실적인 것은 작고 가볍고 효율적이면서 부드럽게 작동하는 로터리 엔진이다. 아우디는 이미 A1 e-트론 주행거리 연장형 컨셉트카를 위해 250cc 반켈 엔진을 만든 바 있다.
전기 구동식 밸브
현재, 양산 일반도로용 승용차 엔진에 쓰이는 모든 밸브는 크랭크샤프트로부터 벨트나 체인으로 구동되는 캠샤프트에 달린 캠을 통해 기계적으로 작동된다. 이 시스템은 복잡하면서 원치 않는 곳에 원치 않는 무게를 더한다. 나아가, 초고성능 엔진에서는 기계적인 밸브 스프링이 작동할 수 있는 진동수에 의해 제약을 받는다. 미래에는 이 모든 구성이 사라지고 전자적으로 제어되는 유압 작동 밸브로 교체될지도 모른다. 이 시스템은 무게와 마찰력을 줄이면서 신뢰성을 높이고 밸브 개폐시기를 실제로 무한하게 바꿀 수 있다.
사이클론 외연기관
이것은 엔진 밖, 조금 더 정확히 얘기하면 연소실 외부를 활용하는 아이디어다. 이 엔진은 어떤 종류이든지 연료를 엔진 외부의 물을 덥히는데 쓰고, 물은 팽창해 증기가 되어 터빈을 회전시키거나 피스톤을 미는 데 쓰일 수 있다. 물은 윤활제와 냉각제이기 때문에 윤활계통이 필요없을 뿐 아니라, 최대토크가 1rpm부터 나오기 때문에 변속기도 필요 없다. 현재 효율은 30% 이상으로 평가되는 데, 상대적으로 일반적인 내연기관은 20% 안팎이다.
이 엔진의 목표는 디젤 엔진의 연료 소비효율을 지니면서 휘발유 엔진의 힘을 내는 데 있다. 회전수가 낮고 부분 부하 상태에서는 휘발유가 일반적인 디젤 엔진처럼 압축만으로 점화된다. 그러나 더 큰 힘이 필요할 때에는 크랭크샤프트 구조가 변화해 압축이 줄어들고 스파크 플러그가 작동하기 시작하면서 스파크 점화식 내연기관이 된다. 메르세데스-벤츠는 이런 방식의 1.8L 238마력 터보 엔진을 시연했는데, S 클래스에 얹고도 연비가 17.7km/L를 훨씬 뛰어넘을 수 있는 것으로 알려졌다.
새로운 아우디/벤틀리 V8 엔진이 부분 부하 상황에서 겨우 4개의 실린더만으로 작동할 수 있다는 사실은 알고 있지만, 우리들 대부분에게 돌아오는 직접적인 혜택은 무엇일까? 폭스바겐이 기본적으로 똑같은 ‘가변 배기량’ 기술을 활용하는 단 2개의 실린더만으로 작동하는 연료소비 절감효과가 뛰어난 소형 4기통 엔진을 준비하고 있다는 것이 더 가깝게 느껴질 것이다. 올해 제네바모터쇼에서 폭스바겐은 21.2km/L 이상의 연비를 낼 수 있는 1.4L 140마력 휘발유 엔진을 얹은 핫 해치인 폴로 블루 GT를 선보였다. 실린더 비활성화 기술이 없더라도 연비는 19.5km/L 정도일 것이다.
