트윈 스크롤 터보란?

 

트윈 스크롤 터보란? 구조와 탑재하고 있는 차종까지 소개해 봅니다!

 

다운 사이징 터보가 장착된 차량이 점점 많아지고 있는 추세입니다.

터보의 종류도 여러가지가 존재하는데요, 이번 포스팅에서는 트윈 스크롤 터보와 싱글 터보와의 차이점을 알아보고 각각 어떠한 장점이 있는지 그리고 탑재하고 있는 차종은 무엇이 있는지 등에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

더욱 가까워진 터보 차저

"터보"는 "터보 차저"의 약어

"터보"는 "터보 차저"의 약자로, "과급기"라고도 합니다.

터보는 스포츠카에 탑재되는 장치라는 인식이 아직 많이 남아 있는데요.

터보 엔진을 승용차에 처음 탑재하기 시작한 것은 독일의 폭스바겐 입니다.

물론 자동차는 대부분의 사람들이 일상행활에서 사용해야 하는 도구 이므로, 고 회전에서 힘을 쥐어짜는 듯한 비효율적인 방식으로 설계되지는 않습니다.

배기량은 가능한 작게 설계하지만, 파워는 기존 엔진 이상이라는, 뭔가 모순이 느껴지는 기술을 가능하게 한 것이 바로 "다운 사이징 터보" 입니다.

원래 터보 차저(과급기)란 무엇일까요?

"엔진에서 배출되는 배기 가스의 에너지를 이용하여 풍차처럼 날개(터빈)를 돌리게 되고,

그 힘으로 같은 축에 연결되어 있는 반대쪽 날개(압축기)를 돌리게 됩니다.

이러한 원리로 공기를 압축하고, 강제로 엔진에 공기를 주입하여 고출력을 얻게 만들어 줍니다.

이 때 사용하는 공기의 량(압력)을 과급 압(부스트)이라고 하며,

터빈이 회전 량에 따라 부스트 압력을 조정합니다.

부스트의 압력이 올라가면 더 많은 공기를 엔진에 보내주게 되지만,

실제로 엔진의 강도나 이상 연소(노킹) 등의 문제가 있어, 부스트의 압력은 제한됩니다.

일반 차량의 부스트 설정은 사용자의 다양한 사용 조건과 용도를 고려하고, 또한 배기 가스 규제의

문제 등으로 어느 정도 여유 있게 설정되어 있는 것이 일반적이라 할 수 있습니다."

터보를 채용한 엔진의 성능은, 일반 엔진 배기량 X 1.5 수준이라고 되어 있습니다.

예를 들어, 1.5리터 엔진이라면 2,300cc 정도의 파워까지 낼 수 있다는 것 입니다.

물론, 세팅에 따라 연비 중시형이나 가속 중시형 등으로 나눠지기 때문에, 그렇게 단순하게 계산할 문제는 아니지만, 자연 흡기 엔진 이상의 파워를 발휘할 수 있다는 점은 어떠한 터보 엔진이라도 공통적으로 적용되어 있는 점이라 말할 수 있습니다.

터보의 고질적인 문제 "터보 랙" 이란?

"터보 랙"은 가속 페달을 밟은 시점보다 늦게 터보의 효과가 나타나는 현상을 말합니다.

자연 흡기 엔진의 자연스러운 가속 느낌과 비교했을 때, 터보 엔진의 경우 이러한 부분이 문제로 지적되어 왔습니다.

터보 차저는 배기 가스를 이용하여 터빈을 돌리게 되는데요,  힘이 약한 저 회전 영역에서는 아무래도 과급에 의한 파워를 얻는 시간이 소요될 것 입니다.

트윈 스크롤 터보란?

"트윈 스크롤 터보"는 흔히 "트윈 터보"라고 오해되고 있지만, "트윈 터보"의 경우 터보 차저를 2개 탑재하고 있는 것에 비해 "트윈 스크롤 터보"는 하나의 터보 차저를 탑재하고 있습니다.

일반적인 터보는 배기 가스를 터빈으로 보내는 경로가 하나이지만, 트윈 스크롤 터보는 배기 매니 폴드에서 터빈 하우징으로 갈 수 있는 경로가 2개로 나누어져 있습니다.

경로가 넓고 하나로 되어 있는 기존 터보의 경우, 배기 가스를 빠르게 보내려면 더욱 많은 양의 가스가 필요하겠지만, 경로가 좁은 경우라면 적은 양으로도 가스가 압축되어 효율적으로 배기 가스를 보낼 수 있게 됩니다.

트윈 스크롤 터보는 저 회전 영역에서 이러한 원리를 이용하고 있습니다.

낮은 회전 영역에서는 하나의 경로를, 고회전 영역에서는 2개의 경로를 사용해 더 많은 배기 가스를 보내주게 됩니다.

또한, 일반적인 터보 차저는 고회전에서 배기량이 많아지면 통로가 좁아지는 경향이 있기 때문에, 고회전 영역에서 배기 가스가 원할하게 흘러가기 어렵게 됩니다.

터빈으로 가는 경로를 2개로 만들게 되면, 배기 간섭을 줄일 수 있습니다.

따라서 낮은 회전 영역에서도 터보의 효과를 얻을 수 있어, 자연스러운 가속을 느낄 수 있게 됩니다.

2개의 터보를 탑재한 "시퀀셜 트윈 터보"란?

"시퀀셜 트윈 터보라는 것도 있는데요.

이 터보 차저는 낮은 회전용의 터보 차저와 고회전 용 터보 차저.

총 2개의 터보 차저를 탑재하고 있습니다.

시퀀셜 트윈 터보는 저 회전 영역에서는 과급압이 많이 발생되지 않는 다는

터보의 단점을 개선하기 위해 등장했습니다.

그렇지만, 두 개의 터보 차저를 탑재하고 있기 때문에, 무게도 비용도 높아진다는 단점이 있습니다.

이에 비해 트윈 스크롤 터보는 하나이 터보 차저만 탑재하면 되므로,

공간 및 비용을 아낄 수 있다는 장점이 있습니다."

하지만 "시퀀셜 트윈 터보"가 성능이 떨어진다는 얘기는 아니며, 어떠한 엔진을 탑재하느냐에 따라 매리트가 달라지게 됩니다.

"시퀀셜 트윈 터보"는 고회전 영역에서의 과급을 중시하고 있기 때문에, 스포츠 카 등에서는 아직 사용되고 있는 경우가 있습니다.

트윈 스크롤 터보를 탑재한 차량이 무엇이 있을까?

트윈 스크롤 터보 차저는 배기량 1,500 ~ 2,500cc 엔진에 많이 채용되고 있습니다.

이번에는 트윈 스크롤 터보 차저를 탑재하고 있는 차량들을 소개해 보겠습니다.

BMW 1 시리즈 120i

BMW 1 시리즈 뿐만 아니라 많은 자동차들이 효율적인 트윈 스크롤 터보 차저를 채용하고 있습니다.

미니쿠퍼 S

2세대 MINI는 전체 가솔린 엔진이 터보 차저를 구성되어 있습니다.

그 중에서도 스포츠 등급 사양인 쿠퍼 S 와 JCW는 트윈 스크롤 터보 차저를 채용하고 있습니다.

WRX STI

세계적인 성능을 자랑하는 스바루 스포츠 카는 효율적인 고출력을 얻기 위해 트윈 스크롤 터보 차저를 채용하고 있습니다.

환경과 성능을 양립한 트윈 스크롤 터보!

트윈 스크롤 터보는 스포츠 모델에서 채용되는 경향이 있습니다.

배기량이 작게 설계되므로써 세금도 저렴해지는 등의 이점이 많다고 할 수 있습니다.

지금까지 대 배기량의 차량을 선호하시던 분들도, 트윈 스크롤 터보 차량을 탑재한 자동차라면 분명 만족할 수 있을 것이라 생각됩니다!

 

 

 

출처 : http://carnjoy2.tistory.com/133