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코란도C와 함께 알아보는 터보차저와 레이싱카의 세계!

“터보차저 VS 수퍼차저, 장점과 단점은?”

 

엔진 등의 연료를 연소시키기 위해서는 공기가 필요합니다. 엔진 출력은 실린더로 보내는 혼합기 양으로 결정되는데, 그 한계가 ‘총 배기량’이죠. 그러나 공기를 압축하면 총 배기량 이상의 혼합기를 보낼 수가 있기 때문에 더 많은 연료를 연소시킴으로써 엔진 출력을 높일 수 있습니다. 이를 가능하게 하는 장치를 과급기라고 하는데, 이는 ‘터보과급기’와 ‘슈퍼과급기’, 다른 말로 ‘터보차저’와 ‘슈퍼차저’로 나뉩니다. 기관의 크랭크축에 톱니바퀴를 물려서 기계적으로 사용하는 ‘슈퍼차저’와 배기 터빈으로 구동되는 ‘터보차저’는, 전자의 경우 기관의 동력 일부를 과급기 운전에 사용하므로, 후자에 비해 효율이 떨어진다고 알려져 있습니다. 반면 터보차저의 단점으로는 *터보 래그가 발생한다는 점을 꼽을 수 있습니다.

 

*터보 래그(Turbo Lag) : 엔진 회전보다 터빈이 초기에 움직이는 시간적인 차이. 터보 래그는 높은 확률로 초기 반응속도를 떨어뜨리는 경우를 초래한다.

 

■ 2018넥센스피드레이싱 엔페라컵 R-300에 막 출전하려는 코볼리(코란도C+티볼리) 레이싱 카. (위), 코볼리의 엔진룸에서 업그레이드 된 터보차저가 과도한 압축공기의 유입이 피스톤을 파손시킬 위험을 방지하기 위해 두꺼운 가스켓으로 교체한 사실을 확인할 수 있다. (아래)

 

이전에는 스포츠카 등의 엔진 출력을 높이기 위해 탑재하는 경우가 많았지만, 최근 양산차의 일반적인 주행에서는 오르막을 오르거나 추월을 하기 위해 속력을 높이는 등의 필요에 의해서만 높은 출력을 사용합니다. 그 외의 일상적인 주행에서는 엔진 출력의 일부만 사용하여 주행을 하게 되는거죠. 일부 스포츠카 등 엔진의 성능을 중요시 하는 차량들도 있지만, 대부분의 차량이 일상적인 주행에 맞는 정숙성과 연비에 맞추는 등 좀 더 일상 생활에 유리하도록 성능을 조율하게 됩니다. 따라서 일반적인 차량에는 낮은 rpm에서부터 높은 토크와 마력을 발휘하여 연비와 주행성을 강조한 작은사이즈의 터보차저가 주로 적용 되고 있습니다.

 

 

“레이싱카와 터보차저, 파워트레인이 기본!”

 

 

빠르게 달리기위해 태어난 레이싱카는 제동구간을 제외한 서킷의 모든 구간에서 엔진의 높은 성능을 요구하게 됩니다. 조금이라도 더 빠른 코너 탈출, 보다 빠른 직진 가속으로 랩타임을 단축하여 경쟁 차량을 추월하기 위해선 더욱 고성능의 엔진을 필요로 하게 되는 것입니다. 엔진의 기술발달과 레이스가 깊은 연관관계를 가진 이유이기도 합니다. 레이스카의 목적은 서킷 주행 시간을 얼마나 단축하는가와, 가장 먼저 *체커기를 받는 것입니다. 그러기 위해서는 *에어로다이내믹 , 서스펜션 및 하체 *지오메트리 등 다양한 기술과 셋업을 필요로 하지만, 역시 모든 것의 기본이 되는 것은  파워트레인일 것입니다. 빠른 랩타임을 기록하기 위해선 가속력이 뛰어난 엔진출력이 필수적으로 뒷받침되어야 하는것입니다.

 

*체커기 : 카레이싱에서 색깔이 다른 여러 가지 깃발로 경주차를 통제하는 신호를 보내는 깃발을 일컫는 말.

*에어로다이내믹(aerodynamic) : 공기 역학(의). 유체역학의 한 부분으로 기류를 대상으로 음속과 기류의 속도의 비율에 따라 공기의 압축성을 고려하여 연구하는 학문. 

*지오메트리 (geometry) : 차량에서 차륜의 배치 등을 총괄해서 이르는 말.

 

■ 업그레이드된 터보차저는 높은 출력과 더불어 높은  엔진열을 발생시키기 때문에 이를 보완해주는 냉각 파츠의 업그레이드가 필수적으로 동반된다.

 

앞서 설명드렸듯, 같은 엔진 배기량에서 터보차저를 통해 공기를 압축하여 더 높은 출력을 발휘하며 버려지는 배기가스의 힘으로 *터빈을 돌리기 때문에 연비성능 상승의 효과를 가져옵니다. 이러한 터보차저는 터빈의 크기에 의해 출력과의 연관관계를 가지게됩니다. 작은사이즈의 터빈은 최고출력을 내기는 어렵지만 낮은 rpm에서부터 높은 토크와 마력을 발휘하여 일상적인 드라이빙에 적합하며, 반대로 더욱 빠르게 달리기 위한 레이스카에는 더욱 큰 사이즈로 터보차저를 업그레이드하여 연비보다는 성능에 목적을 두고 엔진의 성능을 끌어올리게 됩니다. 또 터보차저 업그레이드 시에는 그에 상응하는 많은 열이 발생하는데, 레이싱이 끝날때까지 최대 출력을 유지하기 위하여 *인터쿨러 등의 냉각 파츠도 함께 업그레이드를 진행하게 되죠.

 

*터빈(turbine) : 물·가스·증기 등의 유체가 가지는 에너지를 유용한 기계적 일로 변환시키는 기계.

*인터쿨러(intercooler) : 흡기 공기를 냉각하는 장치.

 

 

“코란도 C, 코볼리 레이싱 카의 터보차저와 최대 출력은?”

 

 

모든구간에서 최대출력을 사용하는 코란도C와 코볼리 레이스카에는 일반적으로 사용되는 것보다 큰 사이즈의 터보차저로 업그레이드하는데, 이 때의 최대 출력은 240마력(WHP)에 달합니다. 2018 넥센타이어스피드레이싱 R-300의 규정상 240~250마력 이하로 수치를 맞춰야하는데, 그에 적합한 과급기 밸런스를 셋팅 해내는 것도 레이싱 경기를 관람하는 재미 중 하나라고 할 수 있겠습니다. 코란도C의 뛰어난 바디강성과 터보차저 업그레이드로 강력해진 파워트레인은 이번 2018 넥센스피드레이싱 엔페라R300 클래스에서 좋은 성적을 거두고 있는 핵심적인 부분 중 하나라고 할 수 있습니다.

 

 

이번 2018 넥센스피드레이싱 R-300 1라운드에서 코란도C는 총 17팀이 출전한 가운데 5위를, 코볼리는 6위로 마무리되었습니다. 이제 막 시작한 대회에서 얻은 데이터를 바탕으로, 두 대의 든든한 레이싱카는 5월 13일에 펼쳐질 예정인 2라운드에서 더욱 안정적인 밸런스로 위를 향해 달릴 것입니다. 이번 2018 넥센타이어스피드레이싱 엔페라컵 R-300 대회에 출전하는 코란도 C & 코볼리 뿐 아니라, 모든 팀의 열정에도 많은 응원과 격려 부탁드립니다.

 

 

 

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