요즘 경량화니 다운사이징이니 하면서 등장하고 있는 가솔린 터보 엔진은 정말 효율이 좋을까요???
분명히 큰 차에 작은 엔진이 올라가면 무게가 가벼워지니까 좋을 것 같긴 한데...
실제 적용 사례들을 살펴보면 꼭 그런 것 같지도 않아서...ㅎ
장단점을 어느정도 생각해보고 지나갈 필요가 있습니다.
꽤 단점이 많은 터보엔진...
다운사이징의 중심엔 터보엔진이 있습니다. 터보가 요새 들어서 새로 생긴 기구는 아니죠. '과급기'로 불리가도 하며, 사브같은 메이커는 터보를 이용해서 엔진의 힘을 올려 차급을 나누기도 했습니다. 주로 스포츠카에 많이 쓰이기는 했지만... 엔진의 힘을 올려주는 방법으로 작은 엔진으로 큰 힘을 내주기 때문에 요즘 들어서 많이 쓰이고 있습니다. 디젤 엔진에는 지금은 없는 차가 없죠.
그렇다면, 작은 엔진에 큰 힘을 내주기 위해선 어떤 점들을 희생해야 할까...
우선 차값이 올라갑니다. 과급기로 불리는 터보차저가 들어가고 그에 따른 부가 장치들이 들어가면서 차값이 올라갑니다. 차마다 다르지만 최소 100만원 이상의 차값 상승 요인이 발생한다고 볼 수 있죠. 따로 터보를 다는 것보다 비쌀수도 있고, 쌀수도 있지만... 어쨌든 차 값은 오릅니다. 단순히 배기량이 올라가는 수준 이상으로 차 값이 올라가죠. 제대로 된 터보차저를 만드는 업체일수록 부품 값도 비쌉니다.
당연히 없던 부품이 추가되었기 때문에 터보차저가 고장나면 그만큼 수리비도 많이 듭니다.
압력을 높이는 장치이기 때문에 그만큼 내구성도 더 높여줘야 합니다. 디젤엔진과 비슷하다고 보면 됩니다. 고온에, 폭발력도 커지고 그에 따라서 내구성도 높여줘야 하고, 당연히 엔진블록을 무겁게 만들거나 고온에 강한 신소재를 써야하죠.
고온으로 동작하기 때문에 그에 따른 냉각장치 구조도 넣어줘야 하구요. 크기가 문제가 되진 않지만, 효율성을 중요시 하는 시대에 터보엔진은 양날의 검인 것은 확실합니다. 인터쿨러 냉각용 흡기구가 필요한데, 흡기구가 많으면 공기저항이 늘어나니까요. 뭐 제조사가 알아서 하는 문제긴 하지만 흡기량도 조절하는 시대라서...ㅎ (히트펌프나 엔진오일을 이용한 강제냉각도 적용하긴 하더군요.)
고온으로 동작하다보니 환경에 좋지 않은 화합물도 더 많이 발생합니다. 제가 보기엔 터보 or 직분사 엔진에는 법적으로 매연저감장치가 들어가줘야 된다고 생각합니다. (물론, 대부분의 요즘 차들은 적용이 되어 있습니다. 가솔린 차들도 배기가스 등급적용을 받습니다.)
연비는 상대적으로 좋아질까?
대체로 아니라고 봅니다. 대표적인 예로 포드의 에코부스트 엔진이 있습니다. 엄청나게 큰 익스플로러에 2.0리터 엔진으로 충분하다고 했죠. (에코부스트는 아주 대표적이면서도 극단적인 다운사이징 가솔린 직분사 터보엔진입니다. 중형급 차량에 1리터 엔진을 적용하기도 했구요.) 그럼 동급의 타사 3.5리터 엔진보다 효율이 좋았을까? 적어도 연비면에선 그렇지 않았습니다. 연비가 좋지도 않을 뿐더러 각종 환경파괴 물질들도 많이 발생시킵니다. 차체에 비해 너무 작은 엔진을 달아서 생긴 문제일 수도 있죠. 그래서 결국엔 배기량을 조금 더 키웠습니다.
에코부스트가 단적인 예이긴 하지만, 다른 메이커들도 마찬가지입니다. 예를 들어서 1.6 자연흡기와 1.4 터보에서 후자가 당연히 연비가 더 좋을 것 같지만, 1.4터보의 전반적인 연비가 더 떨어지는 편입니다. 당연히 터보를 사용하여 엔진 힘을 더 많이 이용할 경우, 연비는 더더 심하게 떨어지구요.
터보 엔진이 엔진의 힘을 적게 쓸 땐 딱 배기량만큼의 연료만 쓸 것으로 생각할 수도 있지만, 실제로는 그보다 더 쓰는 편입니다.
기본적으로 배기량이 작기 때문에 엔진이 가진 힘을 거의 한도까지 써야하고, 기준이라는게 따로 있겠지만 차량의 무게나 도로의 상황이라는게 늘 일정한 것도 아니라서 어떤 기준에 따라 어느 수준의 배기량을 기본으로 설정하느냐에 따라 연비는 나빠질 수 있습니다. 2톤 정도 되는 기본 차체를 자연흡기 1.5리터 정도로 크루징을 계속 진행한다... 이건 엔진으로선 한계치를 끌어 쓰는 수준이라고 볼 수 있는거라고 보거든요.
자연흡기 엔진보다 반응성에서도 조금 떨어지는 편이죠. 터보렉...
물론 요즘 나오는 차들의 터보랙은 그렇게 심한 편은 아닙니다만...
터보랙의 존재는 사람에 따라서는 굉장히 신경쓰이는 것도 사실입니다. 적응의 문제이긴 하지만, 터보가 터지는 시점이 일정하지 않은 차도 분명 존재하거든요.
가솔린 터보엔진의 장점이 아예 없진 않죠.
아주 두터운 토크밴드가 쾌적한 가속에 도움을 준다...
상대적으로 적은 세금...
자연흡기 대배기량보다는 가벼운 엔진...
터보의 가동에 따른 호쾌한 느낌도 사람에 따라선 선호할 수 있구요.
제 개인적인 생각은 그렇습니다.
터보를 써서 연비가 아주 좋아지거나 엔진 무게를 많이 줄여준다면 터보도 좋은 선택이 되겠지만,
큰 차이가 나지 않는다면... 그냥 자연흡기 엔진이 훨씬 낫습니다.
동력의 보조에 초점을 두는거라면 더 비싼 비용을 지불하더라도 하이브리드 시스템이 더 이상적이라는 생각도 들구요.