토요타, 가솔린엔진 열효율 40% 도달

토요타가 차세대 기술로 내세운 ‘TNGA'(토요타 뉴 글로벌 아키텍처)의 새 엔진, 트랜스미션, 하이브리드시스템을 발표했다. 새 시스템은 2017년 이후 출시할 다양한 모델에 순차적으로 적용할 예정이다.

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2.5리터 엔진 / 트랜스액슬

이번에 발표한 신개발 2.5리터 가솔린, 하이브리드카 전용 엔진은 고속연소기술, 가변제어시스템 채용 등 여러 부분에서 에너지손실을 줄여 열효율을 높이고, 고출력을 내는 것이 특징이다. 토요타에 따르면 새 엔진의 연효율은 40퍼센트(가솔린), 41퍼센트(하이브리드)로, 동시에 높은 반응성, 두터운 토크밴드 등의 특성을 지녔다. ‘다이내믹 포스 엔진’이라는 이름이 붙은 새 엔진은, 앞으로 발전 가능성이 높다는 게 토요타의 설명이다.

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FF용 8단 / FR용 10단 자동변속기

새로운 8단, 10단 자동변속기는 기어의 마찰계수를 낮추는 기법을 도입해 에너지가 효과적으로 전달될 수 있도록 했다. 이를 위해 클러치 내부의 마찰재 형상도 최적화했다. 덕분에 회전 시 클러치 손실 토크를 기존 6단 변속기 대비 약 50퍼센트 아낄 수 있었다. 또 기어 폭을 넓히는 동시에, 소형 고성능 유체 변속기를 개발해 록 업 영역을 확대, 가속페달 조작에 재빠르고, 부드럽게 반응할 수 있게 만들었다. 10단 자동변속기는 저중속 영역을 중심으로 각 변속단의 사용영역을 최적화하는 크로스기어를 넣어 뒷바퀴굴림에 잘 어울리는, 매끄러우면서 세계최고 속도의 퀵인 변속을 실현했다.

하이브리드 시스템은 4세대 프리우스에 얹은 것처럼 소형・경량・저손실화 기술을 잇는 2.5리터 가솔린 하이브리드시스템을 개선했다. 뒷바퀴굴림용으로 만든 고성능 멀티스테이지 THS Ⅱ는 하이브리드카의 주행성능을 높이는 것이 주목적으로, 높은 출발 가속성능과 직결성이 뛰어난 주행감각을 낸다. 여기에 고속주행 시 시스템 효율에 기여한다.

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멀티스테이지 THS Ⅱ/ 리튬이온 배터리

새 플러그인 하이브리드시스템도 이번 기술 발표에 포함됐다. 기존 모터 단독주행에 더해 지금까지 발전기로만 사용하던 모터를 주행용으로 활용하는, 듀얼 모드 드라이브 시스템을 채택했다. 대용량 리튬이온 배터리로 프리우스 PHV의 전기차 주행거리를 60킬로미터 이상 늘렸다.

토요타는 2021년까지 5년 간 이번에 개발한 2.5리터 가솔린엔진을 중심으로, 크게 9종의 엔진을 구성할 예정이다. 트랜스미션은 다단화는 물론, 새로운 무단변속기 등을 포함한 4종, 하이브리드 시스템은 총 6종이 시장 투입된다.

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