스바루의 3세대 수평대향형 박서엔진
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스바루의 3세대 수평대향형 박서엔진
  • CAR & TECH
  • 승인 2011.03.03 14:48
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신기술

친환경성과 주행성능을 향상시킨
스바루의 3세대 수평대향형 박서엔진

스바루코리아는 지난 1월 17일 대표적인 컴팩트 SUV 모델인 2011년형 뉴 포레스터를 출시했다. 신형 포레스트에 장착된 뉴 박서 엔진은 스바루가 21년만에 새롭게 업그레이드한 3세대 박서 엔진으로 특유의 낮은 무게중심과 뛰어난 진동 밸런스, 컴팩트한 사이즈 등 기존 엔진의 장점을 유지하면서 전면적인 업그레이드와 경량화를 통해 2세대 엔진보다 연비를 10% 이상 향상시킨 것이 특징이다. 또한 가벼운 구동계 부품과 고효율의 컴팩트 오일펌프 등을 적용해 엔진 내부 마찰력을 30% 가량 감소시킴으로써 연비효율은 물론 엔진응답성을 향상시켰다

스바루를 대표하는 핵심기술인 수평대향형 박서엔진(Horizontally-Opposed Boxer Engine)은 지난 1966년 4륜구동방식의 4도어세단 모델인 ‘스바루 1000’에 1리터 4기통 엔진으로 탑재되어 처음 소개되었다. 이는 전륜구동 방식의 기술이 부족하여 후륜구동방식의 직렬엔진 차량이 주를 이루던 당시의 일본 자동차 시장에 선보여진 획기적인 기술이었다. 특히 ‘스바루1000’은 일본 최초의 전륜 구동차로 무게중심이 낮은 수평대향 엔진을 장착함으로써 전륜구동방식의 차량은 주행기능이 떨어진다는 일반적인 선입견을 깨고 성능과 주행안전성의 두 마리 토끼를 잡았다는 평을 받았다.
또한 AWD를 장착한 승용차로 세계 최초로 대량생산화된 1,400cc급 레오네(Leone) 스테이션 왜건을 출시하면서 스바루의 수평대향형 박서엔진은 그 가치와 중요성을 보다 인정받기 시작했다. 현재 전 세계 주요 자동차 생산업체 중 박서엔진을 채택한 브랜드는 포르쉐와 더불어 스바루가 유일하며, 일본시장에서 판매되는 일부 경차모델을 제외하고 레거시와 아웃백 등 전 세계에서 판매되는 스바루의 모든 차량에는 박서엔진이 장착되고 있다.
스바루가 지속적으로 고객에게 제공해온 이상적인 동력장치라 할 수 있는 박서 엔진은 서로 마주보고 있는 엔진의 피스톤이 움직이는 모습이 권투선수가 주먹을 내뻗는 동작과 비슷하다고 해서 ‘박서 엔진’이라는 별명이 붙었다. 일반적으로 직렬엔진이나 V형 엔진은 피스톤이 수직방향으로 움직여 차량의 무게중심이 높아지는 반면, 수평대향형 박서엔진은 실린더가 수평으로 배치되며 마주보고 있는 피스톤이 좌우로 움직이기 때문에 위아래 진동이 전혀 없고 무게중심도 한층 낮은 것이 특징이다.
또한 각 피스톤의 움직임에 의해 발생하는 관성력이 맞은편의 피스톤에 의해 상쇄되어 좌우진동이 거의 없고 작동 및 중량 균형이 뛰어나 높은 rpm에서도 부드럽게 회전수를 높일 수 있다. 또한 커브길 등 도로 상태에 상관없이 센터 구동축과 같은 방향으로 차체를 움직여 보다 부드러운 주행이 가능하다.


40여년 전 박서엔진을 처음 선보인 이후 꾸준히 발전을 거듭해온 스바루는 배기가스량이 적고 연비효율이 좋은 엔진에 대한 니즈가 강해짐에 따라 지난 2010년 21년 만에 완전히 새롭게 설계된 3세대 박서엔진을 선보였다. 신형 박서엔진은 연료효율성 강화, 가스 배출 절감 등 뛰어난 주행성능은 유지하면서도 더욱 친환경성을 강조한 것이 특징이다.
2011년형 뉴 포레스터에 장착된 3세대 박서엔진은 박서엔진 특유의 낮은 무게중심과 뛰어난 진동밸런스, 가벼운 중량, 컴팩트한 사이즈 등의 장점은 그대로 유지하면서 엔진의 기본 구조에 대한 전면 업그레이드와 엔진 경량화를 통해 2세대 엔진에 비해 연비를 10% 이상 높였으며 모든 속도범위에서 보다 부드러운 가속을 전달해 준다. 뿐만 아니라 점점 강화되는 환경 규제를 고려해 향후 엔진 업그레이드 작업이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 설계됐다.
뉴 박서엔진’은 스트로크를 기존 엔진보다 더 길게 변경해 실제 토크와 친환경성을 높이고 부드럽고 스포티한 회전 속성을 가능하게 만들었다. 스트로크를 길게 변경해 연소실을 보다 컴팩트하게 만듦으로써 고연소 효율과 풍부한 중저속 토크를 실현했다. 뿐만 아니라 흡기포트 배열을 최적화하고 포트 내의 격벽을 설정했으며, TGV(Tumble Generated Valve)와 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 쿨러를 장착해 높은 연비 효율을 달성했다. 특히 스트로크를 길게 변경하였음에도 2세대 엔진과 같은 사이즈를 유지해 동일한 배기량을 보인다.
흡기 밸브에는 액티브 밸브 컨트롤 시스템 (AVCS-Active Valve Control System)도 적용했다. 흡기 사이드의 중간 잠금 시스템은 흡기 밸브 타이밍을 정교하게 제어해 출력, 연비, 배기 성능에서 최대 엔진 성능을 발휘하게 한다.
이밖에 보어를 줄임으로 피스톤과 커넥팅 로드가 각각 약 20%가량 중량이 감소함으로써 엔진의 경량화를 이뤘다. 가벼운 구동계 부품과 고효율 컴팩트 오일 펌프의 사용으로 마찰력을 약 30% 가량 감소시켜 연비효율은 물론 회전반응을 높이는 효과를 가져왔다. 엔진 내 블록과 헤드를 위한 냉각 시스템 회로를 별도로 만들어 연비 효율과 출력 특성 역시 향상시켰다.


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