2단 터보차저 (2-Stage Turbo Charger)

2013/02/22

 

2단 터보차저는 말 그대로 2개의 차저를 장착한 시스템을 말하는 것으로, 저속형과 고속형 터보차저 2개를 장착해서 저속 및 고속 운전 영역에서 과급 효율을 극대화하는 것이 목적이다.

 

그림을 보면서 간단히 요약하면 다음과 같다.

작은 차저는 큰 차저 2개의 차저를 이용하여 낮은 엔진 rpm에서는 작은 차저만 과급에 사용한다. 이 때 큰 차저는 단지 우회(bypass) 통로일 뿐 과급에는 관여하지 않는다. 바로 터보 랙이 발생할 수 있는 저속에서 작은 차저를 이용하여 과급의 효과를 얻기 위함이다.

그리고 부스트 역치(boost threshold) 이상의 엔진 rpm에 접어들면 배기 쪽 밸브(exhaust flap)를 조금 열어서 큰 차저의 과급에 활용한다. 하지만 작은 차저의 비중이 큰 차저보다 크며 큰 차저는 보조 역할을 한다.

 

이제 고속이 되면 배기 쪽 밸브를 완전히 열어 큰 차저만으로 과급을 하게 된다. 그 이유는 엔진 스피드가 올라가면서 배기가스 유량이 많아지기 때문에 더 많은 배기를 통과시켜야 하기 때문이다.

 

여러 시험 결과를 살펴보면, 3.5L 자연흡기식 엔진의 토크 성능 곡선이 1.8L 터보차저 엔진보다 다소 높은 수준이지만, 1.8L 2단 터보차저 엔진의 경우에는 오히려 3.5L 자연흡기식 엔진을 뛰어넘는 성능을 보여준다. 또한 3.5L 자연흡기식 엔진을 100%로 봤을 때 1.8L 2단 터보차저 엔진은 CO2가 17% 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

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