하이브리드 차량은 사실상 친환경 운전의 대명사이지만, 그렇다고 해서 이러한 연료 효율적인 차량이 필요한 경우 뒷좌석에 앉을 만큼 충분한 동력을 생산할 수 없다는 의미는 아닙니다.
하이브리드 엔진 출력에 대해 이야기하기 전에 먼저 하이브리드 엔진이 어떻게 작동하는지 설명하겠습니다. 하이브리드 엔진 두 개의 서로 다른 동력원을 결합하여 차량을 움직입니다. 첫 번째 소스는 연료(보통 가솔린)를 연소시켜 동력을 생산하는 전통적인 내연 기관입니다. 두 번째 소스는 일반적으로 차량 내의 배터리 팩에서 전력을 얻는 전기 모터입니다. 엔진과 전기 모터는 함께 작동하여 차량이 작동하는 데 필요한 전력을 생산합니다. 그러나 하이브리드 자동차의 내연 기관은 일반적으로 효율성과 전기 모터를 수용하기 위해 평소보다 훨씬 작습니다. 이 이분법은 엔진 성능과 연비를 결합하고자 하는 친환경 운전 매니아에게 큰 질문을 제기합니다. 하이브리드 엔진은 어떻게 더 많은 출력을 생성할 수 있습니까?
하이브리드 전력을 높이는 한 가지 방법은 배터리를 업데이트하는 것입니다. 예를 들어 3세대 도요타 프리우스에 사용된 배터리 팩은 이전 버전의 자동차보다 작고 효율적이어서[출처:Garrett] 출력이 약간 더 높습니다[출처:Voelcker]. 2세대 배터리팩은 28마력으로 3세대 36마력과 비교된다[출처:도요타]. 이전 세대에 비해 약간의 전력 향상에 불과하지만 배터리 기술은 가까운 장래에 잠재적으로 더 많은 전력을 생산할 수 있는 리튬 이온 배터리로 이동하고 있습니다.
이 새로운 배터리는 장점이 많습니다. 리튬 이온 배터리는 동일한 공간에서 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다. 리튬은 대부분의 하이브리드에 사용되는 니켈 금속 수소화물 배터리보다 에너지 밀도가 더 높고 무게도 더 적기 때문입니다. 이러한 장점으로 인해 하이브리드 차량에 사용되는 리튬 이온 배터리를 비교적 빨리 볼 수 있을 것입니다.
더 강력한 배터리를 설치하는 것 외에도 전기 모터는 전압을 높여 전력을 증가시킬 수 있습니다. 2010 프리우스는 이전 버전의 500볼트 시스템에서 재설계된 모델의 650볼트로 전력을 높였습니다[출처:Toyota].
강력한 연소 엔진과 결합된 전기 모터 출력의 증가는 기존 차량과 경쟁할 수 있는 하이브리드를 만드는 데 필요한 방법일 뿐입니다.
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하이브리드는 이상하게 보이고 느리게 움직이는 가스 절약 장치일 필요가 없습니다. 제조업체들은 친환경적이고 강력한 연료 효율적인 차량을 생산하기 시작했습니다. Fisker Automotive의 Karma가 대표적인 예입니다. Karma는 4도어 플러그인 스포츠 세단 하이브리드로, 정지 상태에서 60mph(97km/h)까지 6초 이내에 도달할 수 있으며 여전히 50마일(80km)을 주행할 수 있습니다. 재충전이 필요하기 전에 리튬 이온 배터리에서 [출처:Fisker Automotive]. 약 $88,000인 이 차는 많은 소비자 가격대에 속하지 않을 수 있지만 하이브리드 차량에서 스포츠카 파워를 제공합니다.
인기 있는 Insight와 Prius의 제조사인 Honda와 Toyota 모두 스포츠 하이브리드 차량을 출시할 예정입니다. Honda의 CR-Z는 컴팩트한 디자인에 고토크 출력의 스포츠 하이브리드가 될 것이며[출처:Honda], Toyota의 FT-HS 개념은 3.5리터 엔진과 전기 모터를 사용하여 400마력을 생성하는 반면[출처:Toyota]. Toyota는 하이브리드 스포츠카가 0에서 60mph(시속 97km)까지 도달하는 데 약 4초가 소요될 것으로 예상합니다. 이는 소비자가 새로운 관점에서 하이브리드를 보기 시작하기에 충분한 속도입니다.
인피니티는 Essence라는 자체 스포츠 하이브리드를 계획하고 있습니다. 이 컨셉카는 트윈 터보차지 3.7리터 직분사 엔진과 소형 리튬 이온 배터리 팩을 결합하여 592마력의 출력을 냅니다[출처:인피니티]. 아직 컨셉 단계에 있는 이 하이브리드 스포츠카는 하이브리드 차량이 기존 차량과 같은 수준의 출력을 생산할 수 있음을 소비자에게 확실히 증명할 것입니다.
따라서 하이브리드는 경우에 따라 기존 연소 엔진보다 더 많은 출력을 생성할 수 있는 잠재력이 있지만 여전히 기존 엔진이 이미 가지고 있는 엔지니어링 개선이 필요합니다.
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Scuderi 스플릿 사이클 엔진Scuderi 스플릿 사이클 엔진은 기존의 4행정 연소 시스템을 사용하여 두 쌍의 실린더에 배치합니다. 하나는 흡기/압축 실린더이고 다른 하나는 동력/배기 실린더입니다. 연소실에서의 연소는 상사점 직후에 발생하며, 이는 엔진에서 동력을 생성하는 보다 효율적인 방법입니다. 또한, 새로운 Scuderi 엔진은 연소 사이클을 완료하는 데 두 번이 아니라 한 번만 크랭크축을 회전하면 됩니다.
결과적으로 이 시스템은 기존 시스템보다 독소를 최대 80% 적게 생성할 수 있으며 연비와 토크를 모두 높일 수 있어 친환경 운전의 가능성이 더 높아집니다[출처:Scuderi Group].
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