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[차한잔]  자동차 터보엔진에 대한 궁금증입니다.

 
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2021-04-19 14:40:02

(운전면허가 없는 차알못인데요, 최근에 자동차에 대한 관심이 생겼습니다.)

 

요즘 터보엔진을 사용하는 차량들이 많아졌더군요. 예전에는 뭔가 고급차나 얼리어댑터들이 타는 차... 정도도 알았는데, 최근에는 왠만하면 터보엔진을 사용하더라구요.

 

터보엔진은 엔진 연소실에 더 많은 공기(산소)를 강제로 집어넣는 엔진... 정도로 단순하게 생각하는데요, 요즘은 1.6 배기량에 터보를 집어넣으면, 예전의 자연흡기엔진 2.0과 비슷하거나 더 힘이 좋은 특성을 내는 것으로도 이해하고 있습니다. 

 

궁금증은 단순합니다. (터보엔진 작동의 전체 원리는 감히 이해하려 하지도 않습니다.)

 

A. 더 적은 연료를 사용하더라도 산소만 더 많이 공급하면 효율이 좋아진다. 

B. 강제흡기만으로 엔진의 힘이 좋아지는 것이 아니다. 그만큼 연료도 더 많이 압축되어 사용된다.

 

A가 맞다면 자연흡기엔진은 터보엔진에 비해 많이 불완전한 비효율적인 엔진이 될테고요,

B가 맞다면 배기량을 기준으로 차량의 등급이나 세금을 메기는 것은 불합리해 보입니다. 

그래서 어떤 쪽이 맞는 것인지 궁금하네요.    

 

님의 서명
모든 분들! 고맙습니다.
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Comments
1
Updated at 2021-04-19 14:46:43

연소 효율의 차이로 알고 있습니다.

노말이 연소효율이 좀 더 나쁘고 이를 터보의 추가로 산소를 더 공급해서 효율을 높여주는거죠. 

WR
1
Updated at 2021-04-19 14:47:07

터보엔진은 연료를 배기량보다 더 많이 사용하는 것이 아니라, 더 많은 산소공급을 통해 효율을 높여주는(본문의 A) 것으로 이해하면 되는거지요? 

 

근데 그렇다면 모든 연료엔진 차량들은 터보를 사용해야 하는 것이 아닐런지... 

혹시 터보엔진을 사용해서 손해보는 무언가가 있는 것일까요? 

2021-04-19 14:45:41

정비성과 가격이 있습니다.

 

터보 가격이 꽤 비쌉니다. 

WR
2021-04-19 14:47:28

손해보는 요인에 대해 정확하게 이해되었습니다. 고맙습니다. ^^

Updated at 2021-04-19 14:45:01

늘어난 산소량에 맞게 연로를 더 많이 넣어 푹발시킵니다. 그래서 힘은 좋은데 연비는 떨어져요. 대신 적은 엔진 용적에서 더 큰 힘이 나옵니다.

WR
2021-04-19 14:45:35

아하... 연소실에 표기된 배기량 이상의 연료를 넣어주는 것이라는 말씀이신거지요?  

2021-04-19 15:12:08

배기량은 그냥 실린더 크기니 배기량 이상의 연료는 아닌것 같고 자연흡기 대비 더 많이 넣는다고 이해하면 될 것 같은데요. BMW 330i나 530i의 경우 실제로는 2리터 엔진인데 터보라 자연흡기 3리터에 해당하는 파워(?)를 낸다고 30i 붙였는데 연료 소모량이 3리터 엔진이랑 동일한지는 잘 모르겠습니다.

2021-04-19 14:45:12

현기 중형차 기준으로 동일차량 2.0 자연흡기 대비 1.6터보 엔진이 연비도 더 좋고 출력도 20프로 정도 더 나옵니다.
자동차세도 더 싸구요.
말씀하신대로 현행 배기량 기준의 자동차세는 몇십넌전 기준이라 지금 개정논의가 있는 걸로 압니다.

2
2021-04-19 14:46:24

전 자동차세는 차량가액으로 가야 한다에 1표 입니다. 

 

정말 구시대적 세금 체계입니다. 

WR
2021-04-19 14:46:43

본문의 B처럼 터보엔진은 표기된 용량보다 더 많은 연료를 주입해서 터뜨리는 것으로 이해하면 된다는 말씀으로 이해했습니다. 개정논의...도 취지가 이해되고요.

2021-04-19 14:53:14

같은 배기량의 자연흡기엔진과 터보엔진을 비교하면 그렇겠지만 보통 한 사이즈 큰 자흡엔진을 대체히려고 작은 사이즈의 엔진에 터보를 다는게 대부분이므로 보통 연비도 더 좋아집니다.

2021-04-19 14:52:38

https://youtu.be/RLcjFY_1oX4

터보 엔진에 대해 잘 설명해주신 영상입니다.

WR
2021-04-19 14:53:45

어려울것 같은데 정주행해보겠습니다. 고맙습니다. ^^

2021-04-19 14:52:40

 터보엔진이 터빈을 통해 압축된 공기를 넣고(같은 부피에 공기가 더 많이 들어감) 공기가 많이 들어간 만큼 연료를 더 넣습니다. 같은 배기량에서 연료소모와 출력이 커집니다.

그런데도 고배기량 엔진보다 효율이 좋은(연비가 좋습니다.) 이유는 신호대기등의 정지시, 서행시에 터빈이 거이 안돌기 때문에 기름을 적게 먹습니다.

힘이 필요할때는 기름을 많이 먹고 힘을 내고요.

배기량 기준 세금효과가 환경오염 대비 세금이라고 본다면, 연비가 좋은 터보엔진이 세금을 적게 내는것이 합리적이라 생각합니다. 엔진 힘에 따라서 세금을 매기는 것은 아니라고 생각합니다.

WR
2021-04-19 14:55:30

아하, 산소도 더 많이 집어넣고 연료도 더 많이 태우는 방식으로 이해했습니다. 

말씀해주신 효율에 대해서도 감이 오네요.

좋은 답변 주셔서 궁금증이 많이 해결되고 있네요. 고맙습니다. 

2021-04-19 14:56:48

같은 배기량 기준으로 더 높은 출력을 내니까 출력을 같게 하면 배기량을 줄일 수 있고 그 말인즉슨 절대적인 연료분사량이 줄어드니 연비상 이득이겠지요. 터보가 작동하지 않고 가다 서다를 반복하는 도심연비 보다는 고속주행 연비에서 큰 차이가 날거고요

2021-04-19 14:52:48

위에서 많이 설명해주셨는데요. 일반적으로 2.0 터보 정도라면

유사한 마력대비 NA 보다는 연비는 좋게 나옵니다.

 

WR
2021-04-19 14:56:04

넵, 잘 알겠습니다.

Updated at 2021-04-19 15:03:38 (14.*.*.148)

B가 맞습니다. 터보엔진은 잘 봐야 하는데 기본 배기량 + 더해진 부스트가 얼마인지에 따라 다릅니다. 

예를 들어 최대 1바 부스트가 들어간다고 하면 대기압이 1바에 +1바 니까 실제 두배의 공기량이 들어가는거고  그럴때 배기량도 두배가 되는셈입니다.  그럼 연료도 두배를 쏴야 하는데요. 여기서 차이가 

터보는 열이 더 많은 상황이라 식히기 위한 연료가 추가로 필요해서 공연비(air fuel ratio)가 NA일때보다 조금씩 짙어집니다. => 따라서 1바일때 산소를 2배 넣어주면 연료는 2배보다 조금 더 쏘게 됩니다. 

즉 많이 밟아서 부스트를 많이 쓰면 쓸수록 연비는 무지하게 안좋아집니다. 다만

일반인들이 주로 사용하게 되는 크루징시에는 부스트가 사용이 덜 되고 기본 배기량의 산소가 들어감으로  밟을때 나는 출력대비 연비가 좋은 상황이 되겠죠.   

또하나는 압축비인데 터보 엔진의 압축비가 여러가지 이유로 인해 NA엔진보다 낮습니다. 

압축비가 높아야 효율이 좋은 엔진이 나오기 때문에 부스트를 안쓰는 상황에서 실제 동일 배기량의 NA엔진보다 출력 연비가 낮습니다.  복잡하죠. 


WR
2021-04-19 15:04:32

음. 기본적으로 air fuel ratio는 터보건 보통모드(?)건 동일하다는 말씀이신거죠? 

터보모드에서 산소가 더 들어간만큼 연료도 같은 비율로 더 사용하기에 공연비 비율이 일정한 것이고요. 

(냉각을 위한 연료의 추가 소모는 논외로 한다면 말이죠)

Updated at 2021-04-19 15:07:20 (14.*.*.148)

그걸 논외로 하기 힘든게 크루징시엔 다 14.7로 똑같이  맞춰 가지만 높은 로딩시 - 가속시엔 더 짙어는데  NA보다 터보가 더 짙어집니다. 

WR
2021-04-19 15:06:50

헉... 다시 어려워지고 있습니다. ^^;

Updated at 2021-04-19 15:08:04 (14.*.*.148)

하나 빠진게 있는데 물론 배기량대비 엄청난 출력 증가를 주는 터보가 재미있고 좋기는 하지만

그자체의 시스템 복잡성이 굉장히 증가합니다. 즉 고장날 포인트가 많이 늘어나서 정비확율 및 

비용이 올라가게 됩니다. 특히 터보 유닛 자체가  매우 비싸면서도 생각보다 수명이 꽤 짧습니다. 

1
2021-04-19 15:07:21

보이지 않니 나의 뒤에 숨어서 바람을 피해 잠을 자고 있잖아... 이 터보 이야기가 아니군요...^^

WR
2021-04-19 15:09:21

검은 고양이 네로 네로~~~ 

2021-04-19 15:09:40

터보엔진도 예전처럼 고출력으로 올리는식으로만 만들지 않더라구요 효율을 올리는 방식으로만 적당히 튜닝하는 모델도 있구요

예를들면 SM6 GDe모델이나 소나타 1.6 터보모델이 있었는데 2.0터보랑 다르게 그런쪽으로 튜닝하기도 하더라구요

WR
2021-04-19 15:17:31

적당히 튜닝해서 적당히 효율을 높이고, 고장이나 부품 소모도 적게하고... 그런 식으로 이해되고 합리적으로 보입니다. ^^

2021-04-19 16:07:21

터보엔진이란게 엔진자체를 마이 아프게 하는방식이라서 마이 튼튼해야 되는데 3~4년 지나봐야 확인이 되고 그게 사용자 과실인지 엔진 설계 부족인지 애매하니.....GDI도 그런 부류  엔진인데 아직도 보강하고 있는단계라서 사용자들 보고 살살 타라고 할수도 없고.......

2021-04-19 15:09:41

여하튼 지금 상황에선 배기량만을 기준으로 차량의 세금을 메기는 것은 불합리한 게 맞습니다.

WR
2021-04-19 15:18:30

그 배기량이 그 배기량이 아닌데, 그 배기량만으로 과세하는 것은 불합리한 것이라고 이해했습니다. ^^

2021-04-19 15:16:09

트윈터보 타고 다니면서도 사실 암것두 몰랐는데 댓글 보고 많이 배웠습니다. 3.3 트윈터보 진짜 기름 많이 먹어요 ㅎㅎㅎ

WR
2021-04-19 15:19:25
2021-04-19 20:34:37

기술력의 차이일 겁니다. 자연흡기 씨씨당 1마력에 근접하거나 하면 터보도 별로 필요없지 않겠어요? 터보랍시고 그닥 마력수 안 늘어나는 것들은 기술이 낮은 업체가 아닌가 싶어요...

Updated at 2021-04-19 15:25:54

저알피엠 정속주행이면 배기량이 작은 만큼 연비가 좋습니다.
고알피엠 스포츠 주행이면 터보가 터지면서 연료 많이 먹어 연비 안 좋습니다.
터보가 좋은 게 주로 쓰는 알피엠대인 2000 내외에서 최대 토크를 냅니다. 그래서 초반 가속이 좋죠. 자연흡기는 4000 이상에서 최대토크가 나오니 좀 밟아줘야 치고 나가고요.

회사차로 i30 1.4터보를 가끔 운전하는데, 고속도로 정속주행시 연비는 18 이상 나오는데, 가속한다고 좀 밟으면 3, 4로 뚝 떨어져요. ^^;

WR
Updated at 2021-04-19 15:34:35

일정속도 이하에서는 자연흡기로 작동하고, 배기량이 작기때문에 연비가 좋고요,

빠르게 달릴때는 터보가 작동해서 연비가 떨어지는 대신 힘이 좋아진다... 고 이해했습니다. 

생각해보니 하이브리드도 그런 방식(?)인것 같네요. 저속에서는 모터구동, 일정속도 이상 올라가면 엔진가동...

2021-04-19 20:13:22

하이브리드가 추월할때는 엔진에 모터가 응원들어옵니다

2021-04-19 15:28:38

 초보운전자 뒤에표시   면허는 초보, 마음은 터보, 건들면 람보,

WR
2021-04-19 15:32:22

ㅋㅋㅋ

2021-04-19 15:30:47

예전에 어디서 보니깐 터보가 참 계륵같은 존재라고 하더군요. 효율성이나 출력면에서 포기할 수 없는 매력이 있지만, 요즘은 많이 줄었다고 하지만 터보 렉 이라는게 있고, 정비쪽에 있어서는 그만큼 돈이 많이 들어가죠. 터보 한번 나가면 수백 깨지는건 기본이고요. 

그래도 요즘 추세가 다운 사이징 이다보니 4000cc 8기통이 들어갔던 모델들이 3000cc에 터보가 들어가고 그렇더군요. 요즘은 마일드 하이브리드라고 터보 대신에 전기 모터를 추가 하기도 합니다.

WR
2021-04-19 15:33:26

아, 마일드 하이브리드가 하이브리드를 살짝만 적용하는(작은 충전지에 작은 모터) 정도로 알았는데, 

터보의 정신이 들어있군요! ^^;

2021-04-19 15:44:36

그래서 또 트위터보도 있지요.. 

 

터보가 두개!!!

2021-04-19 15:49:52

제차가 트윈터보인데, 예전에 바람 넣어주는 호수가 찢어져서 바람개비 소리가 장난 아니였죠. 어휴.. 

2021-04-19 15:59:59

그래도 터보 자체가 고장난게 아니면 다행이네요..어휴 수리비~ 

2021-04-19 16:09:40

터보는 이미 거기 붙어있는 호수나 배기관 흡기관 다 자연흡기방식보다 무조건 다 비싸요....수리비마저도 그냥 유지비라고 생각 해야 속이 편하죠 

2021-04-19 16:33:22

배기량을 속이는 기법이죠.

2021-04-19 16:45:39

터보챠저
슈퍼챠저
쉽고도 어려운 시스템
뱅기땀시 개발된 아이템들이죠

1
2021-04-19 20:15:17

이니셜D에 두 가지 비교하는 에피소드 나오는데 뭔가 학습만화 보는 기분이었죠

2021-04-19 16:54:20

그래서 어떤 차들은 저회전시엔 슈퍼차저, 고회전시엔 터보차저를 돌리는 이중방식을 채택하기도 하더군요.

2021-04-19 19:14:51

그래서 직분사방식에 터보까지 결합하고 했는데..
이제 뭐 전기차 시대가 곧 오니까 확 줄어들겠죠

2021-04-19 20:17:37

요즘은 엔진도 콤팩트에 경량화 하려고
4기통 대신 3기통, 그리고 터보챠져 까지 달아서 과거엔 생각지도 못한 배기량의 엔진을 달고 나오기도 하더군요

2021-04-20 12:23:02

연비및 배출가스 규제 따문에 어쩔수 없죠.

 
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