[차드라이브] 현대자동차 스마트스트림 엔진 기술 - 2편
2023.01.18 - [분류 전체보기] - [차드라이브] 현대자동차 스마트스트림 엔진 기술 - 1편
현대 자동차의 스마트스트림의 기술 2편입니다.
3. 고 텀블 연소 시스템 (HTCS: High Tumble Combustion System)
연료와 공기가 와류를 형성해 적절히 섞여 연소에 도움을 주는 설계를 의미합니다. 어렵게 이야기하고 있지만 흡기 포트를 직선화 설계하고 피스톤의 보울 (볼록한 형상)을 최적화하여 연소가 잘 섞여서 폭발하도록 해주는 설계를 이야기합니다. 이를 위해서는 실린더 내에 스월(Swirl)과 텀블(Tumble) 같은 적절한 와류가 형성되도록 하는 것이 중요합니다.
4. 열 관리와 마찰 저감
통합 열관리 시스템 (ITMS: Integrated Thermal Management System )
ITMS는 엔진 옆에 라디에이터, 변속기 오일 워머, 히터로 공급되는 엔진 냉각수를 제어하는 ‘3-Way 밸브’를 장착해 각 경로로 흐르는 유로를 단속하는 것은 물론 유량도 제어하고 차량의 상황, 엔진의 운전 조건에 따라 최적의 냉각수를 제어할 수 있는 시스템입니다.
차량의 엔진 냉각은 매우 중요한 시스템입니다. 초기 시동에서는 엔진에 열을 빨리 올려주기 위해 냉각수의 순환을 막고 엔진에 온도를 최적으로 도달하게 만들어줍니다. 그러면 오일의 점성을 빨리 적정온도로 만들어주어 엔진의 마모를 줄여줍니다. 고 부하 영역에서도 엔진의 온도를 빨리 낮출 수 있어 엔진의 온도를 빠르게 낮춰줍니다.
5. 마찰 저감 무빙 시스템 (FOMS: Friction-Optimized Moving System)
엔진의 마찰은 연비의 저해시키고 부품의 마모로 인한 내구성을 저해합니다. 그래서 마찰저감 무빙 시스템은 매우 중요합니다. 스마트스트림 엔진은 경량화 기술과 최신 코팅 기술 등을 활용해 마찰계수를 크게 저감 시키는 마찰 저감 무빙 시스템(FOMS)으로 엔진에서 발생하는 마찰을 기존 대비 약 34% 낮춰 에너지 손실을 줄이고 연비를 향상했습니다.
5. 배출가스도 저감, 연비도 개선
고점화 에너지 배기가스 재순환 (HIE-EGR: High Ignition Energy EGR)
연소된 고온의 배기가스는 질소 산화물을(Nox) 많이 포함하여 환경오염을 시킵니다. 그래서 질소 산화물을 EGR이라는 시스템으로 다시 엔진으로 넣어 재연소를 시켜 질소 산화물의 농도를 낮춰줍니다.
특히 스마트스트림의 고점화 에너지 EGR은 대용량 외부 EGR 쿨러를 적용하고 EGR이 증대할 때에도 안정적으로 연소하기 위해 고에너지 점화코일(점화 에너지 50→120mJ)을 채택했습니다. 이를 통해 질소산화물 저감은 물론 노킹 개선, 펌핑 손실 저감을 달성해 연비를 개선시켰습니다. 또한 고에너지 점화코일 채택으로 고 EGR율 운전 영역 확대가 가능해졌고, EGR 유량 증대로 운전 영역별 엔진 연비가 2~5% 개선됐습니다.
총평 : 우리나라의 연구진들이 열심히 만든 기술에 대해서 제가 평가를 할 수 있는 위치는 아니지만 감히 한마디만 거들고 싶습니다. 짧은 자동차의 역사에서 자체적인 엔진을 만드는 브랜드가 몇 개 없습니다. 이렇게 연구개발을 토대로 엔진을 개발하고 생산하는 현대기아자동차 브랜드는 대단하다고 할 수 있습니다. 그리고 그 기술력이 벌써 이렇게 발전할 수 있었던 것은 개발하는 연구진들의 노력이라고 생각합니다. 만약 이러한 노력이 없었다면 이렇게 자동차 보급이 되지 않았거나 해외에서 수입되고 있는 브랜드의 차를 타고 다녔을 것입니다. 빠른 개발을 이룬 만큼 전기차 변화에도 유연하게 대응하고 앞으로도 많은 발전이 있으면 좋겠습니다. 독일의 벤츠, BMW, 아우디가 이루었던 역사는 100년을 훌쩍 넘어갑니다. 따라잡기에는 시간이 걸리겠지만 언젠가는 가장 브랜드 인지도가 높은 자동차가 되면 좋겠습니다.
(출처 : 현대자동차 테크 페이지에서 옮겨 왔습니다)
https://tech.hyundaimotorgroup.com/kr/essential-performance/smartstream/