[2024그린모빌리티]작지만 강한 한국GM '라이트사이징 엔진'

모빌리티 R&D상 수사
작은 배기량에 고출력·연비 잡아

한국GM은 엔진 경량화 기술을 개발해 연비와 주행력을 개선한 성과로 25일 2023 대한민국 그린모빌리티어워드에서 모빌리티 R&D상을 받았다.

한국GM은 지난해부터 '라이트사이징 엔진'을 쉐보레 트랙스 크로스오버 차량에 적용했다. 라이트사이징 엔진은 작은 배기량에도 고출력을 제공하고 연비를 제공하는 기술이 담겼다. 단순히 배기량을 줄이고 터보차저를 더한 다운사이징 엔진보다 한층 진보된 기술이라는 설명이다. 적절한 엔진 배기량을 설정하고 터보차저는 물론, 엔진의 힘으로 작동하는 부품을 전동화해 성능과 효율 사이의 균형을 이끌어냈다.

이 기술이 적용된 트랙스 크로스오버의 E터보 엔진은 알루미늄 블록을 사용해 무게가 줄었다. 직렬 4기통 엔진에 대비 '무빙 파츠' 수를 줄인 3기통 엔진을 채택했다. 이를 통해 엔진의 마찰 손실을 크게 감소시키고 무게를 덜어내 직렬 4기통 엔진과 맞먹는 성능을 구현하고 연료 효율을 높였다.

여기에 GM 한국연구개발법인의 기술을 토대로 최적의 연소실 설계와 350bar의 초고압 연료분사 시스템 구성, 인젝터 분사 최적화, 통합 배기 매니폴드(IEM)를 적용했다. GM최초로 오일인벨트 및 크랭크오프셋도 탑재했다.

또 3기통 엔진의 약점으로 지적되는 소음과 진동을 보완하기 위해 '밸런스 샤프트'를 적용, 엔진 자체 진동을 제어했다. 이와 함께 크랭크 샤프트를 포함한 구동 부품의 강성 설계를 최적화하고 PT벤딩 브레이스로 엔진과 변속기 조합으로 발생하는 진동을 최소화했다.

이 같은 기술로 트랙스 크로스오버는 1.2리터(ℓ) 저배기량 3기통 엔진에도 진동과 소음을 줄이고 2.0ℓ 자연흡기 엔진 급인 최고 출력 139마력, 최대토크 22.4kg.m의 동력 성능을 확보했다. 그 결과 지난해 2월 해외 시장에 처음 판매를 시작한 이후 같은 해 8월부터 매월 2만대 이상 팔렸다. 내수 시장에서도 지난해 4월부터 누적 판매량 기준 크로스오버 차량 부문 판매 1위, 소형 스포츠유틸리티차량(SUV) 부문 3위권을 유지했다.

이민우 기자 letzwin@asiae.co.kr