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다임러. 르노 합작 1.3엔진(SM6 TCe 260) 얼마나 효율적일까?

  • 기사입력 2021.08.12 17:04
  • 최종수정 2021.08.12 17:05
  • 기자명 최태인 기자
르노삼성 SM6 세단

[M 오토데일리 최태인기자] 자동차산업이 화석연료 엔진에서 배터리와 모터의 전기차로 빠르게 전환되고 있다.

자동차 제조업체들은 너나없이 ‘탄소와의 작별’을 선언하며 이산화탄소(Co2) 줄이기에 경쟁적으로 나서고 있다.

하지만 당장 Co2배출이 없는 전기차나 수소차로 전환은 어렵기 때문에 기존 엔진의 소형화, 클린화를 동시에 진행하고 있다.

기존 엔진차의 경우, 대배기량에서 소배기량으로 전환하면서 ‘다운사이징’이나 ‘라이트사이징’을 내세워 실린더 수를 줄이고 있다.

전기차나 플러그인하이브리드 등 친환경 차량을 보급을 확대하면서 동시에 엔진 배기량 축소를 통해 배출가스를 줄여 나가고 있다.

르노삼성자동차가 지난해 내놓은 부분변경 SM6 TCe 260모델에는 1.3리터 싱글터보 엔진이 장착됐다.

중형 SUV의 경우, 보통 2.0 자연흡기나 1.6터보엔진이 장착되지만 SM6 TCe 260 모델은 독특하게 배기량이 낮은 1.3엔진이 적용된 것.

정확히 1,332cc인 이 엔진은 르노삼성차의 소형 SUV인 XM3에도 장착되는 등 르노자동차의 다양한 소형차에 공유되고 있다.

중형 SUV에 1.3리터 엔진이면 파워가 받쳐주기 쉽지가 않다. 더군다나 중형 SUV는 도심 출퇴근용 외에 주말 야외용으로도 선호도가 높기 때문에 엔진 파워는 매우 중요하다.

하지만 SM6 TCe 260에 장착된 1.3 터보 직분사 가솔린 엔진은 이러한 우려를 말끔히 씻어낸다.

이 엔진은 최고출력 156마력, 최대토크 26.5㎏. m로 2.0리터 자연흡기 엔진보다 우월한 파워를 발휘한다.

게다가 SM6 TCe 260의 복합연비(16.17인치 타이어 기준) 13.6㎞로 고속도로 16.0㎞로 2.0 디젤엔진보다 더 높고 이산화탄소(Co2) 배출량도 121-128g으로 매우 낮다.

SM6 TCe 260에 탑재된 1.3 가솔린 터보엔진은 르노삼성차의 모기업인 르노와 다임러 벤츠가 공동으로 개발한 엔진으로, 연소 효율성이 높고 안전성이 뛰어난 것이 특징이다.

이 엔진은 보어에 스프레이 코팅을 해 경량화와 동시에 마찰저항을 획기적으로 줄였다.

오늘날 대부분의 가솔린 엔진 실린더는 알루미늄 합금을 사용하는데, 이는 가볍고 상대적으로 열교환율이 높다는 장점이 있지만 열팽창률 또한 높아서 마찰 저항력과 연소 불안정 현상을 보일 수도 있다.

이를 방지하기 위해 연소실에 주철로 된 라이너를 코팅하는데, TCe 260 엔진은 기존 2㎜ 두께의 주철 라이너 대신 철 성분이 포함된 얇은 막을 입혀 실린더 벽면의 두께를 0.2㎜로 파격적으로 줄였다.

이 새로운 코팅 공법은 기존의 주철 라이너보다 높은 열전도율과 두께로 냉각수와의 열교환이 더 잘되는데 이는 안정적인 연소실 온도 유지로 이어져 전체적인 엔진 효율성 향상을 가져온다.

이는 실제 양산이 매우 까다로워 주로 고가의 스포츠카에서만 쓰이던 기술이지만, 르노는 획기적인 기술로 대량생산에 성공했다.

이 공법은 TCe 260 엔진뿐만 아니라 르노 메간 RS, 알핀A110 등에 탑재된 TCe 300 엔진에도 쓰이고 있다.

또, 실린더 헤드와 직분사 인젝터를 수직으로 배치시켜 마치 삼각형 모양을 이룬 델타 방식으로 여분의 엔진룸 공간도 확보했다.

이를 통해 한 종류의 엔진을 다양한 차종에 적용할 수 있게 됐으며, 충돌 안전성 또한 향상됐다.

이 엔진에 적용된 터보 차저는 배기 매니폴드와 통합시켜 열손실을 줄였으며, 터보차저 컨트롤 역시 더 효율적으로 바뀌어 배출가스도 대폭 줄였다.

르노삼성차측은 “엔진의 경량화와 효율성 향상으로 기존보다 이산화탄소 배출량을 8%(NEDC 기준) 가량 줄였다”고 설명했다.

이 외에 SM6 TCe 260에 탑재된 1.3 터보엔진은 전자식 웨이스트 게이트 시스템이 적용, 부스트 컨트롤을 기존보다 더욱 명확하게 해 정확한 토크 응답성을 이끌어냈고, 배기량이 낮아 생기는 터보랙에 대한 우려도 7단 듀얼 클러치 트랜스미션(EDC)으로 커버했다.

르노삼성의 EDC는 수동 변속기와 작동 원리가 비슷해 직결감이 뛰어나며 특히 낮은 배기량 엔진에서 구동 손실을 최소화시켜준다.

TCe 260 엔진은 4만 시간 이상의 테스트와 시뮬레이션을 거쳤으며, 전 세계의 극한 장소에서 30만㎞ 이상의 주행 테스트를 완료하는 등 철저한 내구테스트도 소화해냈다.

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