“성능·연비·배출가스 동시 개선, 신기술 ‘CVVD’ 엔진 첫 개발”

하경표 현대차 가솔린엔진 연구위원이 3일 경기 고양시 현대모터스튜디오에서 연 CVVD 기술 설명회에서 ‘스마트 스트림 G1.6 T-GDi’ 엔진에 대해 설명하고 있다. 현대자동차 제공

현대·기아차, 세계 첫 ‘CVVD’ 적용 엔진 공개
주행 조건 따라 흡기 밸브 여닫힘 시점 제어
‘가변 밸브’ 최적 제어…엔진 성능 크게 높여
곧 출시될 신형 쏘나타 1.6 터보 모델부터 적용

하경표 현대차 가솔린엔진 연구위원이 3일 경기 고양시 현대모터스튜디오에서 연 CVVD 기술 설명회에서 ‘스마트 스트림 G1.6 T-GDi’ 엔진에 대해 설명하고 있다. 현대자동차 제공

현대·기아자동차는 3일 엔진의 성능을 획기적으로 높인 ‘연속 가변 밸브 듀레이션’(CVVD) 기술을 세계 처음으로 개발해 양산 차량에 적용한다고 밝혔다. 신기술을 탑재한 엔진은 이르면 이달 중 출시될 신형 쏘나타 터보 모델부터 장착될 예정이다. 현대·기아차는 이날 경기 고양시 현대모터스튜디오에서 ‘신기술 엔진 설명회’를 열어 시브이브이디 기술이 적용된 ‘스마트 스트림 G1.6 T-GDi’ 엔진을 공개했다.

자동차 엔진은 실린더에서 흡입-압축-팽창-배기의 4단계 과정을 거쳐 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는데, 차 업체들은 흡기와 배기가 통과하는 관문인 밸브의 열리고 닫히는 시점과 깊이를 주행 상황에 따라 조절하는 ‘가변 밸브’ 제어 기술을 통해 엔진의 성능과 효율을 높여왔다. 밸브의 여닫힘 시점을 제어하는 ‘연속 가변 밸브 타이밍 기술’(CVVT)을 1세대 기술이라고 한다면 밸브의 개폐 깊이를 조절해 실린더 내 공기량을 제어하는 ‘연속 가변 밸브 리프트’(CVVL)가 2세대 기술에 속한다. 현대·기아차가 개발한 신기술은 여기서 한발 더 나아간 3세대 가변 밸브 기술로 평가된다. 주성백 현대·기아차 연구개발본부 파워트레인 1센터장은 “엔진의 밸브는 언제 열고 닫는냐가 굉장히 중요한데, 신기술은 최적의 제어로 상충관계인 엔진의 성능과 연비를 동시에 향상시키면서 배출가스까지 줄인 게 특징”이라고 말했다.

‘연속 가변 밸브 듀레이션’(CVVD) 기술이 적용된 ‘스마트 스트림 G1.6 T-GDi’ 엔진과 시스템 구조. 현대자동차 제공

기존 엔진은 연비를 우선시하는 ‘아킨슨 사이클’, 성능에 중점을 둔 ‘밀러 사이클’, 연비와 성능 절충형 ‘오토 사이클’의 세 가지 중 하나의 사이클을 선택하고 그에 따른 고정된 밸브 열림 시간(밸브 듀레이션)을 갖고 있다. 시브이브이디 기술은 연비 주행이나 가속 주행 등 운전 조건 별로 밸브 열림 시간을 길거나 짧게 제어해 모든 사이클을 구현할 수 있게 했다. 하경표 현대차 가솔린엔진 리서치랩 연구위원은 “신기술을 적용하면 엔진 성능은 4% 이상, 연비는 5% 이상 향상되며 배출가스는 12% 이상 줄일 수 있다”고 했다.

현대·기아차는 이번 기술 개발로 엔진 분야에서 선도적인 위치에 올라서는 동시에 날로 엄격해지는 배기가스 규제에 적극 대응하는 계기가 될 것으로 기대하고 있다. 알버트 비어만 현대·기아차 연구개발본부장은 “연비와 성능, 배출가스 저감을 위한 최적 제어 기술을 구현한 것은 133년 가솔린 내연기관 역사에서 한 획을 긋는 일”이라며 “파워트레인 분야에서 경쟁력을 강화시키는 계기가 될 것”이라고 말했다.

신기술이 적용된 엔진은 곧 출시될 신형 쏘나타 1.6 터보를 비롯해 기아차의 신형 K5 등에 장착된다. 현대·기아차는 신기술을 경차부터 중형차까지 먼저 적용한 뒤 고배기량 차량으로 확대 적용할 계획이다.

고양/홍대선 기자 [e-mail]

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