2025년까지 갤런당 54.5마일(리터당 23.2km)인 CAFE(기업 평균 연비) 기준이 높아지는 것을 나쁜 소식으로 보는 사람들이 있습니다. 그들은 큰 엔진, 많은 힘을 전달하고 많은 가스를 빨아들이는 V-8의 죽음을 한탄합니다. 그들은 운전이 더 이상 재미가 없을 것이며 우리 모두는 연비가 좋은 둔한 차를 사게 될 것이라고 말합니다. 으음, 이 사람들이 말합니다.
그리고 석유 가격, 외국 석유에 대한 미국의 의존도, 엔진 배기 가스가 기후 변화에 미치는 영향을 감안할 때 CAFE 표준이 상승해야 한다는 것을 알고 있는 다른 사람들도 있습니다. 그들은 더 높은 연비 요구 사항을 도전 과제로 여겼고 지구에도 좋고 지갑에도 좋으며 여전히 멋진 새로운 기술에 대한 작업을 시작했습니다. 이러한 사람들을 엔지니어라고 합니다.
다음은 현재 또는 가까운 미래에 다양한 가격대에서 사용할 수 있는 5가지 엔진 기술입니다. 이러한 예는 - 그리고 매일 더 많이 발명되고 있음 - 직접 분사 엔진이 장착된 작은 도시 자동차이든 "푸시 투 패스(push to pass)" 기능이 있는 슈퍼카이든 운전의 미래는 여전히 재미있을 것이라고 약속합니다. 하이브리드 부스터 버튼.
내용성능과 연비를 개선하는 한 가지 방법은 엔진 내부의 압축비를 높이는 것입니다. 압축비는 연소실로 압축된 연료와 공기의 양을 나타냅니다. 이 비율이 높을수록 연료를 더 효율적으로 사용합니다.
Mazda는 디젤 차량과 가솔린 차량 모두에서 최신 세대의 차량에 이 접근 방식을 사용하고 있습니다. 예를 들어 SKYACTIV-G 가솔린 엔진은 표준이 10:1인 북미 지역에서 13:1 압축비를 사용합니다. 유럽에서 더 많은 사람들이 고옥탄가 가솔린을 정기적으로 사용하기 때문에 유럽의 SKYACTIV-G 차량의 비율은 14:1입니다.
더 높은 압축비의 문제는 일반적으로 엔진에서 노킹 소리가 나는데, 이는 챔버의 온도와 압력이 너무 높고 공기와 연료 혼합물이 너무 일찍 점화될 때 발생합니다. 더 높은 옥탄가 가스는 이 문제의 일부를 해결할 수 있지만 Mazda는 온도와 엔진 노크 가능성을 줄이는 더 긴 배기 매니폴드를 개발했습니다. 또한 SKYACTIV-G 시스템은 연소 시간이 더 빨라 온도가 상승하고 노킹이 시작되기 전에 공기-연료 혼합물이 적절하게 점화됩니다.
이 모든 엔진 기술과 경량 소재 및 새로운 변속기는 연료 소비와 배기 가스 배출량을 15% 낮추고 토크를 15% 더 높입니다. 증가된 토크는 운전의 재미를 더해줍니다.
오늘날 도로에 있는 대부분의 엔진은 연료와 공기를 연소실로 보내기 전에 혼합합니다. 직접 분사 엔진에서는 고압 연료가 점화 플러그 근처의 피스톤 행정 상단에서 연소실로 직접 분사됩니다.
이것은 연소실에 상당한 압력을 생성하기 때문에 직접 분사도 높은 압축비와 마찬가지로 노킹을 유발할 수 있습니다. Ford Motor Company는 배기 가스를 사용하여 성능을 높이는 터보 차징과 직접 분사를 결합하여 이 문제를 해결했습니다.
이 두 가지 입증된 기술을 결합하여 Ford는 이전 모델보다 더 작고 연료를 덜 사용하지만 더 강력한 엔진을 만들었습니다. Ford는 이러한 엔진을 EcoBoost라고 부릅니다.
2011 Ford F-Series는 EcoBoost가 지루하지 않은 운전을 유지하는 방법을 보여줍니다. 362마력과 457lb-ft의 토크를 제공하는 6.8리터 V-10 옵션이 있는 Super Duty를 구입할 수 있습니다. 또는 365마력과 420lb-ft의 토크를 제공하는 EcoBoost 3.5리터 엔진이 장착된 F-150을 구입할 수도 있습니다. 이러한 종류의 파운드당 마력 비율은 더 적은 충전량으로 많은 재미를 선사할 것입니다.
운전자가 일반 가솔린 또는 에탄올 혼합물 중에서 선택할 수 있도록 하는 이 기술은 한동안 사용되었습니다. 에탄올 혼합물은 문자 E와 숫자로 표시됩니다. E85는 연료가 85% 에탄올과 15% 가솔린임을 의미합니다. Flex Fuel 배지는 일반적으로 차량이 최대 E85는 물론 E10과 같은 낮은 비율의 혼합 연료를 사용할 수 있음을 의미합니다.
종종 Flex Fuel 차량은 물고기가 물을 마시는 것처럼 연료를 마시는 대형 트럭 및 SUV라는 것을 알게 될 것입니다. 에탄올은 옥탄가가 더 높지만 사용하면 갤런당 마일이 줄어듭니다. 플러스 측면에서 에탄올은 생물학적 공급원에서 만들 수 있습니다.
그러나 값비싼 고성능 차의 경우 이는 완벽한 조합입니다. Bentley Motors는 지금까지 제작된 가장 빠른 Bentley인 Bentley Continental SuperSports를 시작으로 모든 차량에 Flex Fuel 기능을 제공하기 위해 노력하고 있습니다.
스웨덴의 슈퍼카 회사인 Koenigsegg의 엔지니어들은 에탄올을 사용하여 파워와 친환경 인증을 모두 향상시켰습니다. 회사의 한정판 CCXR 모델에는 가솔린으로 구동되는 806마력 엔진이 탑재되었습니다. 그러나 탱크에 더 높은 옥탄가의 에탄올을 채우면 엔진이 놀라운 1,018마력을 낼 수 있습니다.
지난 10년 이상 동안 전기-가솔린 하이브리드 시스템이 보편화되었습니다. 미국에는 Toyota Prius, Ford Escape 또는 거리 주변에 다른 하이브리드 도구가 없는 도시가 없습니다. 기술이 작동하고 배터리가 오래 지속되며 연비는 세계 최고 수준입니다.
그러나 많은 잡종에 대한 재미 요소는 확실히 낮습니다. 재규어는 2011년 프랑크푸르트 모터쇼에서 선보인 C-X16 컨셉트의 "푸시 투 패스" 버튼으로 이 문제를 해결할 예정입니다. 대부분의 하이브리드와 마찬가지로 슈퍼차저 3리터 V-6 가솔린 엔진과 전기 모터로 구동됩니다.
차이점은 스티어링 휠의 "푸시 투 패스" 버튼에 있습니다. 이것을 누르면 포뮬러 1 경주에서 사용되는 KERS 시스템과 마찬가지로 70마력 부스트를 위해 전기 모터에 액세스합니다. 이 모든 것을 합치면 Jaguar C-X16은 정지 상태에서 시속 186마일(시속 299.3킬로미터)로 이동하고 4.3초 이내에 정지 상태에서 시속 60마일(시속 96.6킬로미터)에 도달할 수 있습니다.
이 유형의 엔진은 필요할 때 필요한 실린더만 사용합니다. 예를 들어, Audi S8이 4.2초 만에 시속 0에서 62마일(시속 100km)까지 가속할 때 8개의 실린더가 모두 작동해야 합니다.
그러나 몇 초 후에 순항 속도에 도달하면 더 이상 유지해야 할 무거운 작업량이 없습니다. 8개의 실린더 중 4개가 완전히 절단되어 엔진이 4기통처럼 작동합니다. 추월해야 하는 경우 다른 4개의 실린더가 다시 작동하고 자동차의 속도가 다시 안정되면 차단됩니다. 이 기술은 고속으로 주행할 때 연료 효율성을 약 10% 향상시킵니다.
Audi는 또한 능동 소음 제어 시스템을 사용하여 엔진 및 배기의 소리를 일관되게 유지하고 능동 엔진 마운트를 사용하여 실린더가 끊어지거나 불이 붙을 때 승객이 눈치채지 못하게 합니다. 새로운 V-8 엔진은 교체한 V-10보다 더 많은 출력을 제공하며 연비도 향상됩니다.
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