하이브리드 터보차저 (Hybrid Turbo Charger)

2013/02/26

 

하이브리드 터보차저의 구조는 기존의 터보차저와 비교했을 때 2차 전지 개념의 전기를 충전할 수 있는 배터리가 추가되어 있는 것을 볼 수 있으며, 모터 장치가 추가로 필요하게 된다. 즉, 하나의 축으로 연결되어 있던 압축기와 터빈 사이에 모터를 집어넣은 것이다. 이것은 마치 마일드 하이브리드(Mild Hybrid) 혹은 e-assist 개념과 비슷하다.

 

하이브리드 터보차저의 작동 모드는 크게 가속(Acceleration)과 충전(Charging)의 두 가지로 구분할 수 있다. 가속 모드는 말 그대로 더 속도를 내기 위해 운전자가 가속 페달을 밟을 때를 말하는 것으로, 이렇게 저속에서 고속으로 가는 과정에서 기본 터보차저의 경우 터보 랙이 발생한다. 하지만 이 하이브리드 터보차저에서는 가속을 위한 과급을 모터로써 제어하게 된다. 결국 동력원만 다를 뿐이지 슈퍼 차저의 출력과 비슷한 결과를 얻을 수 있는 셈이다. 물론 배기가스로부터 얻어지는 터빈의 회전력 또한 압축기의 과급에 일조를 하겠지만 모터에 의한 과급에 비해 비중이 작을 수밖에 없다.

 

두 번째로 충전 모드는 엔진 스피드가 고속에 도달했을 때 진입하는 단계이다. 엔진이 고속으로 회전할 때에는 압축기에서 과급에 쓰이는 에너지보다 터빈에서 발생되는 에너지가 월등히 많은데, 이렇게 필요 에너지 이상의 초과분은 배터리와 같은 저장 장치에 충전된다. 그리고 충전된 에너지는 이후에 가속 모드에서 과급이나 또 다른 부하(Load)에 적절히 사용될 수 있다.

이러한 하이브리드 터보차저는 Aeristech Ltd. 社에서 개발되고 있으며 터보차저의 단점인 터보 랙을 개선하고 엔진의 다운사이징이 가능하며 CO2 배출과 연료소비율이 30% 저감될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 

그러나 이 시스템은 새로 추가되는 모터와 배터리의 연구가 병행되어야 하기 때문에 그 기술 개발의 효과는 기대 이상일 수 있겠지만 상용화까지는 상당한 시일이 걸리지 않을까 싶다.

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