디젤엔진 대체할 가변압축비 엔진, 작동 원리는?

디젤엔진의 연비를 구현한 가변 압축비 가솔린엔진의 차세대 QX50의 출시가 임박했다. 인피니티 브랜드는 최근 미국 현지 언론을 대상으로 가변 압축비 터보엔진이 적용된 QX50 프로토타입 시승을 진행해 다시 한번 주목받고 있다.

인피니티 브랜드가 지난해 8월 공개한 가변 압축비(VC-T) 가솔린엔진은 하나의 엔진으로 주행상황에 따라 피스톤의 왕복 거리가 변경되는 구조를 적용해 출력과 연비를 동시에 만족한다. 또한 터보차저가 적용돼 다운사이징을 실현했다.

인피니티는 VC-T 엔진을 설명하며 단거리 육상선수와 장거리 육상선수를 예로 들었다. 단거리 육상선수는 순간적인 폭발력과 스피드를, 장거리 육상선수는 효율과 지구력을 중요시 한다. VC-T 엔진은 가속시에는 짧은 행정을, 항속시에는 긴 행정을 갖는다.

피스톤의 짧은 행정은 낮은 압축비를 형성해 강한 힘을 발휘하는 한편, 긴 행정은 높은 압축비를 통해 연료 소비효율이 강조된다. 일반적으로 디젤엔진은 롱스트로크 엔진을 통해 최대 엔진회전은 낮으나 강한 토크와 높은 연비를 나타낸다.

차세대 인피니티 QX50에 적용될 VC-T 엔진은 2.0 4기통 터보엔진으로 운전자의 의도에 따라 실시간으로 압축비를 변경한다. 고성능을 요할 경우 8:1에서 고효율의 14:1 압축비까지 자유롭게 변경돼 V6 엔진의 출력을 발휘하면서 10~15%의 연비가 향상된다.

또한 VC-T 엔진은 포트분사와 직접분사를 함께 사용할 수 있으며, 가변 밸브 타이밍이 적용된다. 압축비를 조절하기 위해 멀티링크와 액추에이터 암, 그리고 전기모터가 사용됐으며, ECU는 실시간으로 엔진의 압축비를 조절한다.

VC-T 엔진의 상세 제원은 차세대 QX50 출시와 함께 공개된다. 현지 언론은 VC-T 엔진이 최고출력 268마력, 최대토크 39.7kgm를 발휘하며, 3.7 V6 엔진의 QX50 대비 연비는 27% 향상되고, 60mph(96.5km/h) 가속은 1초 단축된다고 전했다.

이한승 기자 <탑라이더 hslee@top-rider.com>