03/15/2014

직렬 6기통엔진은 전멸직전의 희귀 엔진

현재 세계 자동차 메이커에서 직렬 6기통엔진은 전멸 직전의 희귀 엔진이 되었다.

유일하게 BMW만 직렬 양산하고 있다.

직렬6기통엔진이 전멸 직전의 희기 엔진의 존재가 된것인가를 설명하기 이전에 먼저 엔진의 다기통화의 역사를 살펴보자. 4사이클 가솔린엔진을 고트리프 다임러(Gottlieb Daimler, 1883년)가 개발한 당시에는 단기통엔진 이었다. 그 후부터 진동적고 원할한 회전과 고출력화를 추구하여 다기통화가 진전된다.

4사이클 엔진의 경우 흡입, 압축, 팽창, 배기행정을 반복한다. 크랭크 샤프트가 2회전에 팽창행정은 1회전만 한다. 이것은 순간적인 파워만 발생기때문에 회전이 원활하지 못하게 되기 쉽다. 여기서 2기통화 하여 크랭크샤프트 1회전에 1회전 팽창하게 하면 조금은 회전이 원활하지 못한 것이 조금은 완화된다.

고출력에 내기 위해서는 단기통에서 대용량으로 하면 큰출력이 된다고 생각하기 쉽다. 그러나 보어(Bore)를 크게하고, 스트로크(Stroke)를 길게 하면 큰출력을 얻을 수 있을리라 생각하지만 그렇게 되지않는다. 큰배기량이 되면 연소실도 크게된다. 1개 점화플러그로 압축혼합기에 점화하는 엔진에서는 점화후 화염의 전파속도가 따라가지 못하고 이상연소가 일어난다. 하나의 실린더에눈 적정한 사이즈(용량)이 있는 것이다.

(대략 1기통당 300∼400cc정도이다.) 여기서 고출력화, 회전을 원활하게 하기 위해서는 다기통화가 해결책이 된다. 여기서 2기통엔진이 개발되고, 그 다음 4기통이 만들어진다. 잠시동안 4기통엔진 시대가 계속되다가 더욱더 다기통화가 진전된다. 이런 길로 접어든 계기는 고급차다. 고출력을 추구하면 4기통과 1기통당의 배기량을 늘릴 수 밖에 없다. 여기서 큰 배기량의 엔진이 등장한다. 그러나 보어를 크게하고 스트로크를 길게 하면 고출력을 기대할 수 없다. 피스톤 속도가 한계가 있기 때문에다. 여기서 6기통 엔진이 등장하고 게다가 고급차 세계에서는 8기통엔진으로 진전된다. 이러한 다기통화는 직렬 레이아웃 뿐이었다. 직렬엔진에서 8기통이 한계였다. 8기통엔진이 되면 크랭크 샤프트 강성이 문제가 된다. 여기서 등장하는 것이 V형 8기통 엔진이다. 이 엔진이면 크랭크 샤프트의 강성은 문제가 되지 않는다. 이 후 더욱더 V형 12기통, V형 16기통 등이 등장한다. 현재는 12기통이상의 엔진은 양산되지 않고 있다.

이러한 상황속에서 왜 직력6기통엔진이 전멸직전이 되었나? 현재 일본 메이커는 직렬 6기통 엔진을 생산하는 기업은 없고, 세계적으로 직렬 6기통 엔진을 생산하는 기업은 BMW가 유일하다. 그 외의 기업은 전부 6기통 V형을 채용하고 있다. 이유는 엔진 길이에 있다. 엔진개발에는 거대한 개발비용이 든다. 그렇기 때문에 한 번 개발한 엔진은 양산하여 많은 차종에 사용할 필요가 있다. 그렇경우 FR, FF 관계없이 탑재가능한 것이 좋다. FR 차종경우 직렬 6기통 엔진 탑재가 가능해도 가로 배치로는 직렬 6기통 탑재는 어려운 점이 있다.또한, 엔진 전체길이가 길면 엔진룸도 길어져야만 한다. 그러면 보디 전체길이가 길어져 차종에도 영향을 미치게 된다. 현재 연비가 중요한 요소인 시대에 조금이라도 엔진 전체길이가 짧은 것이 연비에 유리하다. 이런 이유로 유일하게 FR 차종의 BMW만이 직렬6기통 엔진 양상하고 있다.

참고 포스팅 : 구동 방식에 따른 분류