폭스바겐, 유로 6d 배출가스 만족 2.0 TDI 엔진 선보여
폭스바겐, 유로 6d 배출가스 만족 2.0 TDI 엔진 선보여
  • 김준수 에디터
  • 승인 2020.12.18 10:03
  • 댓글 0
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트윈도징 더블 SCR 인젝터
트윈도징 더블 SCR 인젝터

폭스바겐은 자사의 핵심 엔진인 2.0 TDI 엔진의 성능을 개선한 신제품을 선보였다고 18일 밝혔다.

새로운 2.0 TDI 엔진은 정교한 트윈 도징 기술을 탑재해 미래의 배출가스 기준인 유로 6d를 충족할 뿐 아니라 진동과 소음까지 개선했다.

폭스바겐 브랜드의 이사회 임원이자 기술개발 담당 총책임자인 프랭크 웰시(Frank Welsch) 박사는 “2.0 TDI 엔진은 여전히 우리의 가장 중요한 엔진 모델 중 하나이다”라고 말하며, “이 엔진은 폭스바겐 브랜드 모델뿐만 아니라 폭스바겐 그룹의 여러 모델들에도 탑재되는 핵심 엔진이다. 우리는 지속적인 연구 개발을 통해 이 엔진을 업데이트 해왔으며, 이를 통해 향후 도입될 새로운 배출가스 기준인 유로 6d를 만족시킨다”라고 밝혔다.

EA 288에서 EA 288에보로 진화

일명 EA 288이라고 불리는 4기통 TDI 엔진은 2012년 최초로 선보인 엔진이며 출시 6년 후 대대적인 업그레이드를 통해 새로운 EA288 에보 (evo) 엔진으로 진화했다. 연비 절감, 배출가스 감소, 소음 저감, 응답성 향상뿐 아니라 출력과 토크의 대폭 향상에 이르기까지 다방면에서 진화를 이뤄냈다. 또한 마일드 하이브리드 시스템과 통합이 가능하도록 개선되기도 했다.

한 단계 더 진화한 2.0 TDI 엔진, 8세대 골프부터 탑재

2019년 여름, EA 288 에보 엔진은 8세대 신형 골프를 위해 한 단계 더 진화되었다. 저출력 버전의 경우 기존 1.6 TDI 엔진까지 대체할 수 있으며, 유로6 AP 배출가스 기준을 충족시키면서도 더욱 더 부드러운 작동이 가능하도록 발전시켰다. 이를 위해 폭스바겐은 내부 연소 과정의 최적화를 통해 기본적인 배출 가스량을 줄이는 한편, 트윈 도징 시스템을 도입해 질소산화물 대부분을 무해한 물질로 변환시키는 데 성공했다.

저압 배기가스 재순환 시스템의 라디에이터 성능을 25% 향상시켜 고부하 상태에서 연소실 내에 유입되는 질소산화물 양을 절감시킬 수 있으며, 모니터링 센서를 활용한 직분사 인젝터의 정밀도를 개선하여 연소 주기 당 최대 9번까지 분사가 가능하다. 분사량의 경우 바늘 구멍보다도 작은 수준으로 조절이 가능해졌다. 최대 분사 압력은 2,200 바(bar)로, 이는 1평방 센티미터에 일반 골프 2대의 무게와 유사한 분사압이 가해지는 정도라고 할 수 있다. 또한 엔진 커버 패널 아래 위치한 절연재 및 새로운 흡음재를 통해 정숙성 역시 개선하였으며, 150마력 이상 버전에는 2개의 밸런스 샤프트를 장착해 불필요한 진동을 감소시켰다.

배출가스 저감을 위한 2개의 SCR 촉매 변환기 활용

트윈 도징 시스템은 배출가스 저감을 위해 폭스바겐이 새롭게 개발한 기술이다. 2개의 SCR 촉매 변환기가 함께 작동하여 애드블루 솔루션을 사용해 질소산화물을 물과 질소로 분리한다.

첫 번째 SCR 촉매 변환기는 엔진 하단에 설치되어 있으며 질소 산화물의 90% 이상을 변환하는 역할을 한다. 두 번째 SCR 촉매 변환기는 차량 바닥에 설치되어 있다. 엔진에서 멀리 떨어져 설치되어 있기 때문에 특히 높은 부하와 이에 상응하는 높은 배기가스 온도에서 질소 산화물 전환의 주요 부분을 수행한다.

이러한 트윈 도징 기술 덕분에 새로운 골프 2.0 TDI의 두 가지 출력 사양 모델 배출량은 현재 유로 6d ISC-FCM AP의 배출 표준 한계 수준인 킬로미터 당 80밀리그램의 질소산화물(NOx)보다 훨씬 낮다. 폭스바겐은 실제 주행 배기가스 (RDE) 테스트에서 이처럼 낮은 수준의 배출량을 목표로 설정했으며, 이는 이전 표준 유로 6d-temp 기준에 비해 질소산화물이 50% 감소한 것과 같은 수준이다.

다양한 라인업으로 확대 적용 예정

트윈 도징 기술이 적용된 2.0 TDI 엔진은 이미 골프, 티구안, 파사트 및 아테온 등을 포함한 브랜드의 많은 모델은 물론 그룹 내 다른 브랜드에도 널리 사용되고 있다. 폭스바겐은 디젤 엔진의 개발에 지속적인 노력을 기울이고 있으며, 향후 48V 마일드 하이브리드 시스템을 적용할 수 있도록 개발에 박차를 가할 예정이다.

김준수 에디터 carguy@carguy.kr



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