자동차의 엔진 종류를 알아보기

자동차 블로그를 쓰기를 마음을 먹은 가장 큰 이유는 차를 정말 좋아하는데 차에 대한 깊은 지식이 너무 없었기 때문입니다. 물론 꼭 엄청 깊은 차에 관련된 지식이 없어도 차를 좋아하는 것도 큰 상관은 없지만 나의 차에 대한 애정이 워낙 깊다 보니 차라는 분야 자체에 대해서 더욱 자세하고 다양하게 알고 싶어 졌습니다. 그리고 그 지식을 나누고 싶은 마음이 컸습니다. 그래서 자동차 엔진의 종류에 대해서 오늘은 한번 함께 알아보면 어떨까 하는 마음으로 이 글을 작성하게 되었습니다.

 

자동차마다 다양한 방식으로 작동하는 엔진들이 있는데 항상 글을 쓰면서도 정확하게 어떤 엔진인지 알지 못하고 쓰는 경우들이 있어서 아쉬웠습니다. 그러다 보니 언젠가 한번 엔진에 대한 글도 써야지 했는데 그게 오늘이 됐네요.

그럼 함께 오늘 저와 다양한 엔진들을 살펴보도록 하겠습니다.

오늘은 조금 더 지식적인 측면에서 엔진들을 살펴보고자 하니 참고하시어 함께 자동차와 관련된 지식을 얻길 바랍니다.

자동차의 엔진 종류

엔진

 

일단 모두가 상식적으로 알 것이라 생각하지만 자동차에 있어서 엔진은 심장이라고 할 수 있는 부분입니다.

가격적으로나 위치적으로나 엔진이 얼마나 차에서 중요한 역할을 하고 있는지는 조금만 살펴보아도 쉽게 알 수 있습니다.

일단 자동차 엔진은 두 가지로 구분할 구분할 수 있는 큰 기준이 있는데 하나는 연료에 따라서 이고 하나는 실린더 배열에 따라 엔진을 구분할 수 있습니다. 

 

연료의 차이로 구분하는 엔진의 종류

 

일단 자동차 엔진을 연료로 분류한다면 두 가지로 나누어집니다. 바로 가솔린 엔진과 디젤 엔진이죠.

그럼 한 가지씩 연료에 따른 엔진 구분에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

 

가솔린 엔진

 

일단 말 그대로 가솔린을 사용해서 작동하는 엔진을 뜻합니다.

가솔린 엔진의 작동방식은 연료에 공기를 섞어서 점화장치를 통해서 강제로 폭발시키는 방법을 사용합니다.

 

초반에 가솔린 엔진을 사용하던 시절에는 기화기인 카뷰레터를 사용해서 공기에 기화된 연료를 섞어서 사용했는데 1980년 이후부터 흡기포트로 연료를 직접 주입하는 방식인데 구체적으로 이야기하면 흡기포트로 연료를 직접 분사하는 인젝터를 장착하고 실린더에 도달하기 직전에 공기와 가솔린을 같이 분사하는 포트분사 방법을 가장 일반적으로 사용하고 있다고 하네요. 기술은 계속 발전하기에 요즘에는 직접 디렉트로 연료를 분사해 버리는 직분사 방식을 사용하려고 상용화를 위해 여러 제조사에서 연구하고 있다고 하네요.

 

 

디젤엔진

 

디젤 엔진을 만든 사람의 이름은 루돌프 디젤이에요. 

루돌프 디젤은 1893년도의 독일 기계 기술자였답니다.

 

디젤 엔진의 작동방식은 가솔린 엔진의 작동방식과는 조금 차이가 있는데요.

실린더에 일차적으로 공기만을 집어넣고 압축을 합니다.
그리고 압축을 통해 발생한 고온을 통해서 연료를 뿌리고 자연발화를 일으키는 방식으로 작동이 됩니다.

 

이런 작동방식이 가능한 이유는 디젤의 연료가 400~500도의 고온의 상태에서 자체폭발을 일으키기 때문이라고 합니다.

자체 폭발을 통해서 연료가 아주 골고루 연소된다고 합니다.

그리고 이런 연소가 잘되는 연소율이 높은 이유로 디젤엔진을 쓰는 차량들의 연비가 좋은 것이라고 합니다.

 

디젤엔진은 가솔린 엔진보다 더 강하게 만들어질 수밖에 없는데 그 이유는 두 배 이상의 고압으로 연료를 압축하고 연소가 동시다발적으로 많이 일어나서 엔진이 더 크고 강할 수밖에 없는 구조입니다.

그리고 이런 이유로 가솔린 엔진을 사용하는 차량에 비해 엔진에 의한 정숙성이 떨어질 수밖에 없어요.

그래도 요즘 디젤 차량들은 많은 개선이 이루어져서 많이 정숙한 차량들도 많이 나오고 있습니다.

 

 

실린더 배열을 통해서 나눠지는 엔진의 종류 

 

위에서 연료를 통해서 나눈 엔진은 모두 내연기관으로 왕복운동을 하는 엔진들입니다. 

무슨 말이냐면 실린더 안에 있는 피스톤을 작동시켜 그 운동하는 힘을 통해 동력을 만들고 그 실린더의 배열을 어떻게 하느냐에 따라 엔진의 명칭이 달라지기도 합니다. 그럼 실린더 배열에 따라 달라지는 엔진의 종류를 함께 살펴보도록 해요.

 

 

직렬 엔진

 

직렬엔진은 말 그래도 실린더를 한 줄 기차식으로 일렬로 배열해 놓은 엔진을 뜻합니다.

명칭은 In-Line에서 가져와서 I나 L로 표기할 때 사용한다고 합니다. 

만약에 직렬 4 기통 엔진일 경우에는 I4나 L4로 기입을 합니다. 저의 블로그의 차량 정보글 속에도 많이 볼 수 있습니다.

직렬엔진은 가장 전통적이고 가장 쉽고 단순한 설계로 이루어져 있어서 가장 큰 장점은 비용의 절감이고 두 번째로 정비를 하기에 간편하다는 것입니다. 

 

하지만 단점도 있는데 배열의 특성상 1열로 배열을 하기 때문에 배기량에 따라서 엔진이 길어질 수밖에 없는 단점이 있습니다. 그래서 차체 자체가 큰 버스나 대형차가 아니고서는 보통은 소형차량이나 준중형 차량에 주로 사용되는 엔진입니다.

 

 

 

수평대향 엔진

 

수평대향엔진은 말 그대로 실린더를 수평으로 마주 보게 배치한 엔진입니다.

보통의 엔진이 상하의 동력을 이용하는 것과는 다르게 이 수평대향엔진은 좌우의 동력을 이용해서 작동합니다.

모습이 권투선수가 두 주먹을 때리는 모습과 비슷해서 복서엔진으로 불리기도 한답니다.

 

일반적이지 않은 배열인 만큼 초기에는 엔진 실린더에 편마모 현상이 단점으로 작용하였는데 요즘 들어서는 기술의 발전과 함께 해결되었다고 합니다. 

 

수평대향엔진은 장점과 단점이 확실한데 장점은 엔진의 무게중심이 낮아서 코너링을 할 경우에 안정적인 포지션을 만들어주는 것인데 단점은 좌우의 길이로 인해 공간을 많이 차지하기 때문에 더블위시본이나 멀티링크 같은 서스펜션을 사용하기에 어려움이 많다고 합니다. 

 

 

V형 엔진

 

V형엔진은 실린더가 V자로 지그제그로 배열된 엔진입니다.

위에 설명된 두 엔진의 중간쯤에 위치한 엔진으로 무게중심이 직렬엔진보다 많이 낮아지고 지그재그로 실린더를 배치하기 때문에 기통수의 직렬엔진보다 길이가 짧아지는 장점이 있습니다.

 

그래서 보통 6 기통 이상의 승용차에는 대부분 V형 엔진이 들어갑니다.

원래는 직렬엔진을 6 기통 이상의 차량에 사용했는데 구조적인 문제나 길이 때문에 지금은 가장 적합한 V형 엔진을 사용한다고 하네요. 

 

 

 

터보차저 엔진과 슈퍼차저 엔진

 

터보차저 엔진

 

터보차저 엔진이 개발된 이유는 연비가 좋은 차에 대한 수요가 높아졌기 때문입니다.

터보차저 엔진은 내연기관의 엔진에서 무조건 적으로 발생할 수밖에 없는 엔진의 배출가스 압력을 사용해서 터보를 돌린다. 그리고 그 회전력을 이용해서 공기를 대기압보다 강한 압력으로 밀어 넣어 출력을 높여줍니다.

터보차저 엔진은 자연흡기 엔진보다도 더 많은 공기를 압축할 수 있기 때문에 더 많은 힘을 낼 수 있는 것이 특징입니다.

디젤엔진에 터보차저 엔진을 장착하는 것이 간단한 방식이라서 요즘 나오는 디젤 차량에는 대부분이 터보차저를 장착하고 가솔린 차량에도 수요가 있다고 합니다.

 

슈퍼차저 엔진

 

슈퍼차저 엔진은 일단 터포차저 엔진과 비슷하게 공기를 압축해서 밀어 넣습니다. 

하지만 디테일한 차이가 있는데 바로 배기가스를 이용하는 것이 아닌 크랭크샤프트를 사용하는 것입니다.

크랭크샤프트와 슈퍼차저 엔진의 공기펌프가 연결되어 있어서 자연흡기 엔진 수준의 출력반응 성능이 있다고 합니다.

그리고 차 자체에 주는 스트레스가 크지 않아서 내구성도 좋다고 하네요.

 

하지만 단점은 부품수나 기계를 통한 가공이 많아서 비용이 비싸고 중량과 부피가 큰 것이 단점입니다.

그리고 또 엔진의 효율성이 좀 떨어지고 고회전에서의 출력이 터보차저보다 떨어진다고 합니다.

 

오늘은 이렇게 다양한 엔진의 분류에 따른 종류들을 살펴보았는데 엔진에 대한 새로운 지식이 많이 쌓이고 차에 대해 원래 알고 있던 정보들이 더 구체적으로 정리되고 이해되는 것 같아서 기분이 좋습니다.

그럼 이상으로 자동차의 엔진 종류를 알아보기에 대한 글을 마치도록 하겠습니다.