두 세계의 최고: 트윈

Feb 10, 2024

강제 유도에 대한 주제는 상대적으로 최소한의 번거로움과 비용으로 큰 성능 향상을 위한 환상적인 기회를 제공하기 때문에 엔진 제작 커뮤니티에서 자주 언급되는 주제입니다. 강제 유도와 관련하여 기본적으로 터보차징 또는 슈퍼차저라는 두 가지 경로를 사용할 수 있으며 각 경로에는 장단점이 있습니다. 그런데 이 둘을 합친다면 어떨까요?

터보차징은 수많은 장점을 제공합니다. 첫째, 터보차저는 상당한 전력 이득을 생성하는 능력으로 유명합니다. 배기 가스를 활용하여 터빈을 회전시킴으로써 들어오는 공기를 압축하여 엔진에 공급합니다. 이로 인해 성능과 가속이 향상됩니다. 터보차저는 배기가스에서 낭비되는 에너지를 활용하기 때문에 슈퍼차저에 비해 연료 효율성도 뛰어납니다. 또한 터보차저는 더 넓은 출력 대역을 제공합니다. 즉, 터보가 장착된 엔진은 다양한 엔진 속도에 걸쳐 더 넓은 출력 범위를 제공합니다.

그럼에도 불구하고 터보차저에는 단점도 있습니다. 주요 과제 중 하나는 터보 지연입니다. 이는 엔진 rpm이 낮고 터보차저가 스풀링되는 데 시간이 필요할 때 발생하는 동력 전달 지연을 의미합니다. 이로 인해 스로틀 반응이 지연될 수 있으며 이는 특정 운전자에게 바람직하지 않을 수 있습니다. 터보차징 시스템은 또한 인터쿨러 및 웨이스트게이트와 같은 추가 구성 요소가 필요한 더 복잡한 경향이 있습니다. 복잡성이 높아지면 유지 관리 및 설치 비용이 증가할 수 있습니다.

반면에 슈퍼차저는 그 자체로 장점이 많습니다. 슈퍼차저는 엔진의 크랭크샤프트에 의해 기계적으로 구동되어 터보와 관련된 지연 없이 즉각적인 전력 공급을 제공합니다. 이러한 즉각적인 반응은 스로틀 반응을 향상시켜 슈퍼차저가 고성능 애플리케이션에 널리 사용되는 선택이 됩니다. 또한 슈퍼차저 엔진은 더욱 선형적인 출력 전달을 보이는 경향이 있어 rpm 범위 전체에서 일관된 가속을 보장합니다.

그러나 슈퍼차저에도 몇 가지 단점이 있습니다. 압축기를 구동하기 위해 엔진의 동력을 소비하므로 터보차저에 비해 연료 효율성이 저하될 수 있습니다. 또한 과급기는 기계적 구동 시스템으로 인해 더 많은 열을 발생시키며, 이는 엔진 냉각에 영향을 미치고 추가 냉각 메커니즘이 필요할 수 있습니다. 슈퍼차저 시스템은 일반적으로 터보보다 부피가 더 크고 무겁기 때문에 차량의 전체 중량 분포와 핸들링에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있습니다.

복합 터보 및 트윈 터보 설정은 일반적으로 각각 디젤 응용 분야와 가스 응용 분야에서 터보차저 엔진의 이점을 더욱 강화하기 위해 활용되는 경우가 많습니다. 이는 일반적으로 엔진 설정 및 수정에 따라 터보 지연을 줄여줍니다. 레이서들은 일반적으로 대형 싱글 또는 복합 설정을 선택하거나 다양한 스타일의 슈퍼차저를 선택합니다.

그러나 업계에서 아직 널리 채택되지 않은 또 다른 강제 유도 옵션인 트윈 충전이 있습니다. 트윈 터보차저와 혼동하지 마십시오. 트윈 차저는 슈퍼차저와 터보차저의 혁신적인 조합입니다. 새로운 것은 아닙니다. Lancia, Nissan, Volkswagen은 80년대에 이 조합을 처음으로 사용한 회사 중 하나였지만 오늘날에는 거의 흔하지 않습니다. 볼보는 오늘날 많은 모델에서 트윈 충전을 계속 사용하는 유일한 주요 제조업체입니다.

트윈 차징은 다양한 이유로 활용되지만 주로 볼보의 대형 배기량 엔진을 대체하는 역할을 하며, 이 기사에서 사용한 예에서 직접 확인할 수 있습니다. 보시다시피 트윈 충전은 승용차에만 적용되는 것이 아니라 성능과 레이싱 세계에서도 장점이 있습니다.

주제를 더 깊이 탐구하기 위해 우리는 S&S Diesel Motorsport의 공동 소유주인 Andrew Stauffer와 최근 악명 높은 Chuckles Garage의 레이서 Scott Birdsall을 위해 제작한 인상적인 트윈 차저 엔진에 대해 이야기를 나누는 기회를 가졌습니다.

Stauffer는 “이 특별한 이중 충전 설정은 제가 오랫동안 기대해 왔던 것입니다.”라고 말합니다. "이것은 제가 진정으로 믿는 개념이며 인상적인 성능을 직접 목격했습니다."