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현대‧기아차, 엔진 신기술 'CVVD' 개발…쏘나타 터보에 최초적용


입력 2019.07.03 10:11 수정 2019.07.03 13:34        김희정 기자

엔진 효율을 높이는 가변 밸브 제어 기술 분야에서 가장 혁신적인 기술

스마트스트림 G1.6 T-GDi에 최초 적용 후 앞으로 확대 적용

엔진 효율을 높이는 가변 밸브 제어 기술 분야에서 가장 혁신적인 기술

CVVD 기술이 적용된 스마트스트림 G1.6 T-GDi엔진과 CVVD 시스템 ⓒ현대기아자동차 CVVD 기술이 적용된 스마트스트림 G1.6 T-GDi엔진과 CVVD 시스템 ⓒ현대기아자동차

현대자동차와 기아자동차가 엔진의 종합적인 성능을 획기적으로 높여주는 ‘연속 가변 밸브 듀레이션(CVVD; Continuously Variable Valve Duration)’ 기술을 세계 최초로 개발해 양산차에 적용한다.

현대·기아차는 3일 현대모터스튜디오 고양에서 ‘현대자동차-기아자동차 신기술 미디어 설명회’를 열고 CVVD기술이 적용된 ‘스마트스트림 G1.6 T-GDi’ 엔진을 처음으로 공개했다.

자동차의 엔진은 흡입-압축-팽창-배기의 4단계 과정을 통해 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는데, 이 과정에서 흡기와 배기가 통과하는 관문인 밸브의 열리고 닫히는 시점과 깊이를 주행 상황에 따라 조절하는 가변 밸브 제어 기술들을 통해 엔진의 성능과 효율을 높여왔다.

가변 밸브 제어 기술로는 밸브의 여닫힘 시점을 제어하는 연속 가변 밸브 타이밍 기술(CVVT), 밸브의 개폐 깊이를 조절해 실린더 내 공기량을 제어하는 연속 가변 밸브 리프트(CVVL) 등이 있으며 이번에 현대차와 기아차가 처음 선보인 CVVD 기술은 엔진의 작동 조건에 따라 흡기 밸브가 열려있는 기간을 최적화하는 기술이다.

기존의 엔진들은 연비를 우선시하는 아킨슨 사이클, 성능에 중점을 둔 밀러 사이클, 연비와 성능 절충형 오토 사이클 등 세 가지 중 하나의 엔진 사이클을 선택하고 그에 따라 고정된 밸브 열림 시간(밸브 듀레이션)을 가질 수밖에 없었다.

CVVD 기술을 적용하면 성능은 4%, 연비는 5% 향상되고, 배출가스는 12% 줄어드는 효과가 나타난다고 현대·기아차는 밝혔다.

현대·기아차는 이 신기술을 스마트스트림 G1.6 T-GDi 엔진부터 시작해 확대 적용할 계획이다.

스마트스트림 G1.6 T-GDi 엔진은 배기량 1,598cc의 4기통 가솔린 터보엔진으로, 최고출력 180마력, 최대토크 27.0kgf·m의 성능을 구현했다.

여기엔 CVVD 기술 뿐 아니라 연비 개선에 도움이 되는 저압 배기가스재순환 시스템(LP EGR)이 국내 최초로 적용됐다.

EGR시스템은 엔진에서 연소된 배기가스 일부를 다시 엔진으로 재순환시켜 연소실의 온도를 낮춤으로써 연비를 개선하는 한편 질소산화물 배출 저감을 유도하는 장치다.

현대·기아차는 이번 신기술 개발이 엔진 분야에서 퀀텀 점프하는 계기가 될 것이라고 의미를 부여했다.

현대·기아차 연구개발본부장 알버트 비어만 사장은 "독창적으로 개발한 세계 최초의 CVVD 기술은 파워트레인 분야에서 경쟁력을 강화하는 좋은 계기가 될 것"이라며 "앞으로도 자동차 산업의 패러다임을 바꿀 수 있는 첨단 기술을 지속 개발해 자동차의 성능과 상품성 향상은 물론 기업의 지속가능성을 높여갈 계획"이라고 말했다.

현대·기아차는 미국과 EU, 중국, 일본 등 주요국에 특허를 각각 100여 건 등록 완료했다. 스마트스트림 G1.6 T-GDi 엔진은 하반기 출시 예정인 쏘나타 터보에 처음 탑재할 예정이다.

김희정 기자 (hjkim0510@dailian.co.kr)
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