알아두면 유용한 자동차 상식! 터보엔진의 개념과 특징

 

자동차의 심장이라고 하는 엔진! 엔진은 연료 분사 방식, 실린더의 개수, 과급 방식 등에 따라 다양한 이름을 갖습니다. 자동차 구매 시 제원을 살펴보면 과급방식에 '자연흡기'와 '터보'가 있는데요. 최근 대세로 자리 잡은 터보엔진과 자연흡기는 어떻게 다르며 터보엔진의 특징은 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.

 

 

터보엔진이란?

 

터보엔진과 자연흡기 대해 알아보기 전에 '과급기'에 대해 알아보겠습니다. 과급기란 내연기관의 출력을 증가시키기 위해 외부의 공기를 실린더에 밀어 넣는 압축기를 말합니다. 즉 터보엔진은 과급기의 힘을 통해 더 많은 공기를 빨아들이게 되고, 이 공기를 압축해 엔진을 움직이게 하는 것입니다.

 

 

 

자연흡기는 과급기가 등장하기 전 엔진 자체의 힘으로 공기를 빨아들여 움직이는 방식을 말하는데요. 터보엔진은 자연흡기 엔진보다 배기량은 낮추고 출력은 높은 것이 특징입니다. 터보엔진은 원래 항공기나 전투기에 사용되던 기술이었는데요. 자연흡기 엔진에 밀려 고성능차에만 사용된다고 여겨졌습니다. 하지만 최근 고유가와 배출가스 규제가 심각해지면서 다시금 주목 받고 있습니다.

 

 

터보엔진의 장점

 

자동차의 출력을 높이기 위해서는 배기량을 늘리거나 한 번에 많은 공기를 연소하는 방법이 있습니다. 배기량을 늘리게 되면 실린더의 수가 늘어나거나 크기가 커지게 되죠. 이 경우 엔진의 부피가 커집니다.

 

 

 

터보엔진의 경우 배기량은 기존과 동일하거나 그 보다 줄이면서 한 번에 많은 공기를 빨아들이고 압축해 엔진을 움직이게 합니다. 따라서 엔진의 크기가 줄어들고 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있습니다. 또한 우리나라는 배기량으로 세금을 부과하기 때문에 배기량이 작은 터보 엔진은 자동차세 절감에도 효과적입니다.

 

 

터보엔진의 단점

 

터보엔진의 가장 큰 단점은 바로 '터보 래그(Turbo lag)'입니다. 터보엔진은 실린더에서 연소된 배기가스를 이용해 터빈을 돌리는 힘을 얻게 됩니다. 그런데 엔진이 저회전 일 때는 배기가스가 충분하지 않아 터빈을 원하는 rpm까지 돌리는 시간이 걸리고 출력이 지연되는 것이죠. 터보 래그는 주로 저속 주행 후 가속 시 발생하는 경우가 많습니다. 최근에는 트윈터보나 슈퍼차저 등 터보엔진의 단점을 보완하는 형태가 장착되기도 합니다.

 

 

 

 

트윈터보와 슈퍼차저

 

터보엔진의 정확한 명칭은 '터보차저 엔진'입니다. 공기의 압력을 통해 출력을 높이는 가장 대표적인 엔진이죠. 하지만 터보엔진의 가장 큰 단점으로 꼽히는 '터보 래그'를 보완하기 위해 '트윈터보엔진'과 '슈퍼차저엔진'을 사용하기도 합니다.

 

트윈터보는 실린더와 연결된 배기 매니 폴드에 작은 터빈 2개를 장착한 형태입니다. 슈퍼차저는 1900년대부터 항공기 엔진 과급기로 사용했었는데요. 배기가스를 이용하는 터보차저와 달리 엔진의 구동력을 이용하기 때문에 엔진의 회전력에 크게 좌우 되지 않고 저회전부터 고회전까지 출력과 토크를 꾸준히 유지할 수 있습니다. 또한 터보차저보다 내구성이 강한 편입니다.

 

 

 

 

터보엔진은 '엔진다운사이징' 트렌드에 힘입어 대세로 자리잡았습니다. 엔진의 크기는 줄이면서 출력은 높일 수 있고 배출가스로 인한 공해 저감 효과도 있기 때문이죠. 단점을 보완하기 위한 터보엔진 관련 기술은 점점 발전하고 있는데요. 앞으로의 터보엔진 기술과 이로 인해 변화를 겪을 자동차의 주행성능을 기대해 보겠습니다!