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직분사 엔진에서 터보 차저와 하이브리드 시스템까지
자동차 메커니즘 -- 파워트레인편
Hideyuki Takane/ 2017.3.28/ 286P

최근, 자율주행을 시작으로 자동차 일렉트로닉스 분야의 기술진화가 빠르고 크게 변화하고 있으나, 엔진이나 하이브리드 시스템, 변속기 등의 기계부품에 특화된 정보는 제한되어 있다. 자동차는 약 3만점의 부품으로 만들어지고, 엔진과 변속기는 계속 진화하고 있으며 중요한 역할을 담당하고 있다. 본서를 읽으면 파워트레인에 관한 기본적인 메커니즘에 대한 이해를 더 깊게 할 수 있는 포인트를 찾을 수 있을 것이다.

본서는 ‘엔진’ 및 ‘하이브리드 시스템’, ‘변속기’, ‘샤시’로 구성되었다. 제1장의 ‘엔진’에서는, 최근의 주류인 직분사 엔진부터 터보 차저, 흡기밸브의 개폐 타이밍·리프트 양을 가변 하는 기술, EGR(배기가스 재순환)을 해설한다. 연료를 효율 좋게 연소시켜 연비를 향상하면서 배기가스 배출량을 줄이는 시스템이 추진되고 있다.

제2장의 ‘하이브리드 시스템’에서는, 도요타자동차가 1997년에 발매한 세계 최초의 양산 하이브리드차 ‘프리우스’에 대하여 초대에서 현재의 4대째까지의 진화를 상세하게 설명한다. 혼다와 니싼 자동차, 미쓰비시 자동차 등의 일본메이커만이 아닌, 독일의 다임러사와  BMW 등의 유럽메이커 각 사의 시스템의 차이를 해설한다.

제3장의 ‘변속기’는, 수동변속기(MT) 베이스의 DCT(Dual Clutch Transmission)과 CVT(무단변속기)를 해설한다. 주행성을 중시하는 유럽에서는 DCT가 지지되고 있는 반면, 일본은 연비 저감효과가 높은 CVT가 많다. 미국에서는 안정되게 변속을 하는 AT(자동변속기)가 지지되고 있다. 지역에 따라 취향이 다르지만, 향후는 전동화의 파도 속에서 살아남기 위한 경쟁을 하고 있다.

제4장은 브레이크와 스티어링, 서스펜션 등의 샤시(하체)에 대해 해설한다. 최근에는  ESC(Electronic Stability Control)의 역할이 높아지고 있다. 자동브레이크의 기능에 더하여 한쪽의 타이어에 제동력을 거는 것으로 회전 시에 차체의 진행방향을 쉽게 변화시키는 Torque Vectoring기능도 주목되고 있다. 전동 파워스티어링(EPS)의 방식 별 장단점과 과제, 그리고 장래의 자동조타를 실현하기 위한 중요한 역할에 대해 해설한다.

제1장 엔진
• 직분사 휘발유 엔진
• 직분사 디젤엔진
• 디젤엔진의 배기가스 후처리 장치
• 엔진의 기통 휴지 기구
• 터보 차저
• 가변밸브 타이밍 기구
• 가변밸브 리프트 기구
• EGR(배기가스 재순환)

제2장 하이브리드 시스템
• 신형 ‘프리우스’의 하이브리드 시스템
• THS(도요타 하이브리드 시스템)
• 하이브리드시스템
• 아이들링 스톱 기구

제3장 변속기
• DCT(Dual Clutch Transmission)
• CVT(무단변속기)
• 스텝식 AT(자동변속기)
• Torque Converter
• 하이브리드차용 변속기

제4장 샤시
• 멀티링크 서스펜션
• ESC(Electronic Stability Control)
• 전동 파워스티어링(EPS)
• 4륜구동 시스템 (상)
• 4륜구동 시스템 (하)
• Torque Vectoring기구

  -- 끝 --