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신형 소형 4기통 1.5L 휘발유 엔진의 연비 향상 기술 개발

전문가 제언: ○ Nissan자동차사와 Renault사가 세계 전략 모델로 공동 개발한 소형차용 직렬 4기통 가솔린엔진 “HR 엔진”과 “MR 엔진”의 저연비, 고 토크, 저배출 가스, 저 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 기술을 소개하였다.

○ 엔진 연소실 내의 가스 유동을 강화하고 연소시간을 단축하여 열효율을 향상시키고 실린더 보아의 진원 가공법을 새로 개발하여 마찰을 줄이고 크랭크 및 캠 축받이 부분을 거울과 같이 가공하는 마찰 저감 기술 및 경량화 등을 통해 저연비화를 달성하였다.

○ 일반적으로 무단 변속기로 불리는 CVT를 신개발 엔진과 조합 사용하면 종래의 엔진과 비교하여 HR15DE는 저 중속 토크는 5~7%, 연비는 20% 향상되고, MR20DE는 토크가 5~10%, 연비는 37% 상승한다.

○ 연비 향상과 저배출가스 기술에 유효한 CVT는 마찰력을 이용하여 동력을 전달하기 때문에 큰 토크의 전달은 어려워 소형차를 위한 변속기로 인식되어 왔으나 최근에는 2,000cc를 초과하는 중, 대형차에도 채용되고 있다. 닛산은 유압제어와 전자제어로 가속, 응답성 및 연비를 향상시킨 벨트 타입의 CVT(주로 전륜 구동 차에 탑재)를 3.5L 엔진에도 적용하고 있고 CVT 보급을 계속 확대할 계획을 발표하였다.

○ 차량의 연비를 향상하고 배출 가스 및 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해서는 차량 전체에 대한 총합적 접근이 필요하다. 엔진의 효율 향상, 고효율의 트랜스미션 개발, 차량의 경량화 및 콤팩트화, 주행 중 마찰 경감 등 여러 개선이 필요하다. 닛산의 신 모델 엔진은 상기한 목표들에 상당히 접근하여 저연비를 달성한 것으로 보인다. 원유 가격 상승과 환경을 고려한 엔진의 저연비와 CVT 변속기의 개발 보급은 자동차 산업뿐 아니라 환경 개선에도 중요한 사항으로 더욱 관심을 가져야 한다.

저자: Shigeki Uchiyama, Taro Sakai, Mitsuru Furuta
자료유형: 학술정보