[엔진] 자동차에 붙는 과급기는 뭐에요?

기관에 공기를 추가로 공급하다 - 과급기

과급기는 터보차져나 슈퍼차져 같은 부스터를 일컫습니다. 부스트? 카트라이더의 부스터를 말하는건가요? 차의 출력(마력)을 올려준다는 개념에서는 비슷할런지도 모르겠네요.

 

출처 : truckphoto.net

과급기라는 용어는 일본식 용어로 과급 – 추가로 공급한다 라는 뜻을 가지고 있습니다. 엔진에 필요한 공기를 추가하기 때문에 사용하고 있지요. 

출처 : www.europeancarweb.com

엔진이 달리기 위해 필요한 밥은 공기요 국은 연료요 반찬은 부싯돌인데요. 더 잘 달리게 하기 위해서 밥을 억지로 더 밀어 넣는 겁니다. 과급이라는 뜻은 여기서 나왔구요. 대장간의 풀무와 같은 원리입니다.

출처 : warehamforgeblog.blogspot.com

 

공기를 더 밀어 넣어 주기 위해서는 어디선가 동력을 얻어와야 겠지요? 세상에 공짜는 없습니다 -_-;;; 

엔진의 출력축 (크랭크축) 에서 얻어오면 슈퍼차져, 엔진의 배기가스 압력을 이용하면 터보차져라고 부릅니다. 공기를 과급하기 위해 압축기를 사용하는데. 압축기를 엔진에 직접 연결  - 슈퍼차져 / 배기관에 팬을 달아 연결 - 터보차져 방식을 각각 사용하지요.

 

아래사진의 좌측이 터보차져, 우측이 슈퍼차져 입니다.

출처  :gearpatrol.com

최근 트랜드는 터보차져이지요? 슈퍼차져가 큰 덩치때문에 저배기량에서는 사용하기 버거워서 그렇습니다. 

더욱이 엔진 자체가 작으면 차져가 도움이 되지 못하고 도리어 짐이 되기 때문인데요. 슈퍼차져는 대배기량의 차량에 주로 장착 됩니다. 2차대전 프롭 전투기 엔진에 사용된 것도 다 이유가 있는 겁니다. 10기통 이상에 2,000마력의 피스톤 엔진이었거든요.

 

출처 : www.caranddriver.com

2차대전의 과급기는 출력저하를 막기 위한 고육 지책이었던게, 고도가 높아지면서 희박해진 공기를 보상해주기 위한 장비였습니다. 이게 지상으로 내려와 자동차에 장착 되었지요.

 

출처 : www.canonrumors.com

출처 : commons.wikimedia.org

다만 터보차져가 슈퍼차져 보다 개발이 더뎠던 건 배기가스의 높은 압력과 온도를 견디어낼 구조와 소재 개발이 늦었기 때문입니다. 터보차져가 비교적 소형으로 승용차에 적합한데, 효율성을 중시하는 시장의 니즈와 맞아 급속히 보급되는 중이지요.

출처 : dsportmag.com

과급기는 반드시 인터쿨러라는 보조 장치가 장착됩니다. 엔진룸 공간을 차지하는 일등 공신인데요. 공기가 압축이 되면 밀도는 높아지지만 온도가 높아지는 문제가 생깁니다. 배기압을 이용하는 터보는 더욱 심하지요. 어이쿠 저 벌겋게 달아오른 배기관좀 보세요.

출처 : tentenths.com

높은 온도에서는 연소효율이 떨어집니다. 공기가 뜨거우면 사람이나 엔진이나 지치는 건 매한가지 이니 .쿨러를 통해 공기를 냉각시켜야죠. 엔진룸을 열어보면 어디 숨어있느냐의 차이일 뿐 두 과급기 모두 인터쿨러를 장비하고 있습니다. 

원리는 간단합니다. 차에 에어컨의 실외기를 단 거랑 같습니다. 들어오는 공기의 온도를 에어컨으로 떨어뜨려 주는 거지요.

출처 : www.alldeaf.com

시스템이 다소 복잡하고 가격이 고가임에도 다운사이징 추세에 맞춰 터보가 대중화 되고 있습니다. 터보는 과급기의 한 종류이며 슈퍼차져라는 다른 방식도 있다는 사실. 

어디서 과급기가 뭐야? 라고 질문받으면 응 터보야 라고 과감하게 대답하세요~

출처 : thethrottle.thechive.com

P.S.1  폭스바겐에서는 2005년에 개발된 트윈차져라는 놈이 있습니다. 터보차져 + 슈퍼차져로 각종 엔진상을 휩쓸었죠. 별도 포스팅에서 살펴보겠습니다.

P.S.2  바이터보라고 터보차져 구동력을 배기압 + 모터를 사용하는 경우도 있습니다. 만약 모터만 사용한다면 일렉트릭 차져라고 하면 될까요? (관련 포스팅)

(다른 포스팅을 보려면 클릭하세요)