‘디젤 자신감’ 폭스바겐, 차세대 배출가스 기준 충족한 ‘2.0 TDI 엔진’ 완성

2개 SCR 변환기 구성 ‘트윈도징’ 기술 적용
엄격한 유로 6d 배출가스 기준 충족
골프·티구안·파사트·아테온 등 주력 모델에 탑재
향후 48V 마일드하이브리드 시스템 조합

폭스바겐 신형 골프

폭스바겐은 핵심 엔진인 2.0리터 TDI 디젤 엔진의 성능을 개선한 신제품을 선보였다고 18일 밝혔다. 새로운 2.0 TDI 엔진은 차별화된 기술이 적용돼 엄격한 유로 6d 배출가스 기준을 충족하면서 진동과 소음까지 개선했다고 설명했다. 다양한 완성차 업체들이 디젤 엔진을 라인업에서 제외하는 가운데 디젤 엔진 기술에 대한 폭스바겐의 자신감을 엿볼 수 있다.

프랭크 웰시(Frank Welsch) 폭스바겐 기술개발 담당 박사는 “2.0 TDI 엔진은 여전히 브랜드 내에서 가장 중요한 역할을 담당하는 파워트레인”이라며 “이 엔진은 폭스바겐 뿐 아니라 그룹 내 다양한 모델에 탑재되는 핵심 엔진으로 브랜드 기술력이 집약됐다”고 말했다.

‘EA288’로 불리는 4기통 2.0 TDI 엔진은 지난 2012년 처음 선보인 엔진이다. 출시 6년 만에 대대적인 개선을 거쳐 ‘EA288 에보(evo)’ 엔진으로 진화했다고 폭스바겐 측은 전했다. 연비를 절감하고 배출가스를 줄이면서 소음과 응답성까지 향상됐다고 한다. 특히 전동화 시대를 대비해 마일드하이브리드 시스템과 조합이 용이하도록 설계된 것이 특징이다.

이 엔진은 지난해 여름 8세대로 거듭난 신형 골프에 처음 탑재됐다. 저출력 버전은 기존 1.6리터 TDI 엔진을 대체한다. 유로6 AP 배출가스 기준을 충족시키면서 부드러운 작동이 가능하도록 발전시켰다. 내부 연소 과정 최적화를 통해 기본적인 배출가스양을 줄였고 트윈도징시스템을 도입해 질소산화물 대부분을 무해한 물질로 변환시키는 데 성공했다고 폭스바겐 측은 강조했다.

폭스바겐 트윈도징 시스템(더블 SCR 인젝터)

저압 배기가스 재순환 시스템의 라디에이터 성능은 25% 향상시켰다. 과부하 상태에서 연소실 내에 유입되는 질소산화물 양을 절감시킬 수 있고 모니터링 센서를 활용한 직분사 인젝터의 정밀도를 개선해 연소 주기 당 최대 9번까지 분사가 가능하다고 소개했다. 분사량의 경우 바늘구멍보다 작은 수준으로 조절이 가능하다고 한다. 최대 분사 압력은 2200바(bar)로 이는 2평방센티미터에 일반 골프 2대의 무게와 유사한 분사 압력이 가해지는 것이라고 설명했다. 엔진커버 패널 아래에는 절연재와 새로운 흡음재를 보강해 정숙성까지 개선했다. 최고출력 150마력 이상 버전에는 2개의 밸런스샤프트를 장착해 불필요한 진동을 감소시킨다.

특히 배출가스 저감을 위해 2개의 SCR(선택적 환원촉매) 변환기를 활용한 트윈도징 시스템이 적용됐다. 트윈도징 시스템은 배출가스 저감을 위해 폭스바겐이 새롭게 개발한 기술이다. 2개의 SCR 변환기가 함께 작동하며 애드블루 솔루션을 사용해 질소산화물을 물과 질소로 분리한다. 첫 번째 SCR 변환기는 엔진 하단에 설치돼 질소산화물 90% 이상을 변환하는 역할을 맡는다. 두 번째 SCR 변환기는 차 바닥에 설치됐다. 엔진에서 멀리 떨어져 설치되기 때문에 높은 부하와 이에 상응하는 높은 배기가스 온도에서 질소산화물 전환의 주요 역할을 수행한다고 폭스바겐은 설명했다.

폭스바겐은 트윈도징 기술이 적용된 2.0 TDI 엔진을 다양한 차종에 적용할 예정이다. 골프와 티구안, 파사트, 아테온 등에 이미 탑재됐으며 다른 브랜드도 널리 사용한다고 전했다. 향후 48볼트(V) 마일드하이브리드 시스템이 조합된 파워트레인도 선보일 예정이다.

동아닷컴 김민범 기자 mbkim@donga.com