<표 4-1> 인터쿨러 작동 순서 2. 인터쿨러와 터보차저의 비교
□ 터보차저
배기가스의 압력을 이용해 터보팬을 초고속으로 회전시켜 실린더로 들어가는 공기의 양을 많게하여 출력을 높이는 장치
□ 인터쿨러
공기의 온도가 낮을수록 밀도가 높아 같은 부피의 공기라도 더 많은 산소분자를 얻을 수 있다. 터보차저의 경우 높은 온도의 배기가스를 이
용하다보니 흡입공기의 밀도가 낮으므로 인터쿨러를 장착하여 흡입되 는 공기의 온도를 낮추고 밀도를 높여 많은 산소분자를 확보할 수 있 도록 한다.
3. 인터쿨러와 일반엔진의 비교
<표 4-2> 인터쿨러와 일반엔진 비교
제 3 절 국내 업체의 적용 사례
인터쿨러(Intercooler)는 선박, 철도 차량, 자동차, 항공기 및 발전기 등에 사용되는 과급기 (터보, 슈퍼차저 등)가 내연 기관용 보조 기기에 서 과급기의 압축에 의해 온도가 상승한 공기를 냉각하는 열교환기이 다. 연비 효율과 출력이 향상된다.
<그림 4-4> 인터쿨러 1. 터보 챠져
매우 정밀하기 때문에 많은 노력으로 이제는 국산화 생산이 가능하 게 되었다. 가솔린 터보챠저와 디젤용으로 구분되며 관리가 요구되는 고가의 부품이다. 고장이 잦아 아직까지도 미완성으로 지적되고 있다.
<그림 4-5> 임펠러
엔진폭발에 의해 배기밸브가 열리면 강력한 폭발압력에 의해 오른쪽 팬 <임펠러>이 엄청난 회전으로 돌아가게 되며 이때 같은 축으로 연결 되어있는 왼쪽팬이 같이 회전하면서 강한 바람을 만들어 엔진 흡입구 로 보내지게 된다.
바람을 일으키고 나면 단순 공기의 열만을 식혀주는 인터쿨러지만 너무나 많은 공간을 차지하고 있다. 그래서 터보차져 시스템은 고가의 부품/잦은 고장/저속에서의 과다 배기가스 배출/복잡하고 많은 공간을 차지한 탓에 결국은 미완성으로 언젠가는 자동차 역사 속으로 사라질 것이라고 예측을 해본다.
<그림 4-6> 터보차저 시스템
<그림 4-7> 인터쿨러 장착 차량
인터쿨러 일반상식 터보챠져가 배기의 압력에 의해 강력한 회전으로 인해 <1분에 약 150,000 RPM 전후> 공기가 부딪히면서 소용돌이 속에 서 높은 열이 발생하게 된다. 이렇게 뜨거운 공기가 엔진 연소실 안으 로 들어가게 되면(우리가 마치 뜨거운 찜질방에서 힘든 일을 하는 것 과 비슷하기 때문에) 능률이 떨어짐은 너무도 당연하다. 기계도 마찬가 지다. 그래서 터보챠져를 통한 압축된 뜨거운 공기를 식혀주는 방법을 연구한게 인터쿨러다.
2. 인터쿨러 종류
공냉식 인터쿨러 방식은 라디에이터 앞부분에 주로 설치되어 있으며 자동차가 움직이면서 자연 바람에 의해 인터쿨러 내부로 흐르는 공기 의 열을 식혀주는 간단한 방식이다. 부피가 크기 때문에 공간을 많이 찾이 하는 불편함이 있다. 주로 일반 도로주행을 하는 자동차용<경주용 차등>으로 많이 사용하고 있다.
수냉식 인터쿨러 방식은 주로 저속으로 운행되고 있는 선박 엔진 등 에서 많이 사용되고 있다. 찬물로 공기의 열을 식혀주는 방식이라고 하 겠다. 일부 슈퍼카에도 적용되고 있다. 전기 모터방식<전자식>은 야전 에서 저속주행 차량에 많이 사용되고 있다. 험로에서는 속도가 느리기 때문에 모터팬에 의해 인터쿨러로 흐르는 공기의 열을 식혀주는 방식 이다. 우리나라에서도 생산 되었던 겔로퍼 자동차 등에 설치되어있다.
<그림 4-8> GTR35 전용의 SPL 대용량 인터쿨러와 파이핑 킷 가. GTR 35 전용 제작되는 SPL 대용량 인터쿨러와 SPL 파이핑 컷
인터쿨러 코어는 에어로 튜브 타입에 비해 냉각 성능이 뛰어난 스피 어코 코어 적용하였으며 사이즈는 600 x 300 x 90 으로 GTR 35 프론 트 레이아웃에 가장 적합한 사이즈로 설계하였다.
스피어코 코어는 바 플랫 타입으로 에어로 튜브 타입에 비해 웨이트 는 더 나가지만 냉각 효율은 훨씬 더 높기 때문에 GT 성향을 뛰고 있 는 R35에 가장 적합하다고 볼 수 있다. 사이드 탱크는 알루미늄 3T를 여러 피스로 절단하여 용접하는 방식이 아닌 원 피스 플레이트을 절곡 하여 강성을 확보하였다.
SPL 파이핑킷 역시 알루미늄 파이프을 적용하여 경량화와 냉각 성능 을 고려하였고 가장 이상적인 라인으로 설계하여 공기의 흐름을 극대 화 하였다. GTR 35 전용으로 제작되어진 SPL 대용량 인터쿨러와 SPL 파이핑 킷은 뛰어난 냉각 성능뿐만 아니라 하이 퀄리티로 제작되어진 만큼 GTR 35의 존재 가치를 한층 더 부각시켜 드릴 것이다.
나. Evo X 전용 SPL 대용량 인터쿨러
<그림 4-9> Evo X 전용 SPL 대용량 인터쿨러
인터쿨러 코어는 에어로 튜브 타입에 비해 냉각 성능이 뛰어난 스 피어코 바 플랫 타입을 적용하였으며 사이즈는 500 x 300 x 90 으로 에보 10기 레이아웃에 적용할 수 있는 최대 사이즈로 설계하였다.
사이드 탱크는 알루미늄 3T를 여러 피스로 절단하여 용접하는 방식 이 아닌 원 피스 타입을 절곡하여 강성을 확보한다.
Evo X 전용으로 제작되어진 SPL 대용량 인터쿨러는 뛰어난 냉각 성
능뿐만 아니라 하이 퀄리티로 제작되어진 만큼 하드 코어 차량의 존재 가치를 한층 더 부각될 것이다.
<그림 4-10> Evo 10기 전용 SPL 대용량 라디에이터 다. 에보 10기 전용 SPL 대용량 라디에이터
기본적으로 50mm이상의 대용량 코어를 적용하였고 기존의 사이드 피드 방식에 IN OUT 포트를 변경하여 보다 높은 냉각 효율을 발휘할 수 있도록 제작하였다. 사이트 탱크 역시 순정에 비해 월등히 높아진 용량으로 설계하여 냉각 성능을 극대화 하였다. 추가로 브리더 탱크까 지 구성하여 완벽한 냉각 시스템을 구축하였다.
SPL 대용량 라디에이터는 스트리트 사양의 스포츠 주행에서 부터 1000분의 1초를 다투는 서킷 레이스 등 아무리 혹독한 조건에서도 늘 한결같은 냉각 성능을 유지시킬 것이다.
라. 수프라 전용 V 마운트 시스템
<그림 4-11> 수프라 전용 V 마운트 시스템
드리프트 특성상 직진보다는 사이드로 슬라이딩되는 시간이 많기 때 문에 자연풍을 최대한 활용하여 자연스럽게 도풍 되어 질 수 있는 시 스템과 라디에이터와 인터쿨러의 냉각 성능이 일반적인 경우보다 월 등해야만 엔진의 히팅을 최대한 억제할 수 있다. 추가로 F-con V Pro 의 전동 팬 컨트롤 기능을 활성화 한다면 냉각 성능을 더욱 더 향상 시킬 수 있다.
냉각수의 원활한 순환을 위해 사이드 피드방식으로 구성하여 제작한 대용량 라디에이터와 효율적으로 냉각수 흐름을 유도하는 브리더 탱크 와 리져브 탱크 그리고 600 * 300 * 100 사이즈의 대용량 인터쿨러는 그 어떤 가혹한 드라이빙 조건에서도 엔진의 컨디션을 최상으로 유지 시킬 수 있다.
마. 마운트 시스템의 취지
일반적인 차량의 경우 엔진룸 자체가 그렇게 넓지 않기 때문에 제대 로 된 V 마운트 시스템을 적용하려면 지지 판넬의 재설계 등 적극적인 튜닝이 먼저 이루어 져야 한다.
<그림 4-12> 마운트 시스템
단순히 V자 형태를 갖추었다고 해서 냉각성능이 무조건 좋아지리라 는 기대하지 않는 것이 좋다.
간혹 보면 400마력 이상의 출력을 발휘하기 위해 모든 하드웨어 셋 팅을 변경한 후 나름대로 V 마운트 시스템을 변경한다. 그러나 엔진과 지지 판넬 사이의 협소한 공간에 들어갈 만한 인터쿨러를 선택하다 보 면 300마력은 커녕 200마력 정도의 스펙에나 어울릴 만한 작은 사이즈 의 인터쿨러를 사용하게 된다.
에어컨 컨덴서를 라디에이터 상단에 설치하여 모처럼 힘들게 적용한
V 마운트 시스템의 본질적인 취지를 망치게 되는 경우도 종종 보곤 한 다.(에어컨은 시원하다) 그래서 인터쿨러 사이즈에 구해를 받지 않는 기존의 전치형 방식을 권장한다.
바. RX-7 전용 V 마운트 시스템
<그림 4-13> RX-7 전용 V 마운트 시스템
냉각 시스템의 보강을 위해 지지 판넬을 새롭게 구성한 RX-7 전용 V 마운트 시스템이다. 냉각수의 원활한 순환을 위해 사이드 피드방식 을 더블로 구성하여 제작한 대용량 라디에이터와 효율적으로 냉각수 흐름을 유도하는 브리더 탱크와 리져브 탱크 그리고 600 * 300 * 70 사이즈의 대용량 인터쿨러는 그 어떤 가혹한 드라이빙 조건에서도 엔 진의 컨디션을 최상으로 유지시킬 수 있다.
사. 스카이라인 R34 전용 대용량 라디에이터
순정 라디에이터의 용량이 턱없이 부족하여 R34 전용으로 대용량 라디에이터를 제작하였다. 스카이라인의 경우 라디에이터의 인 아웃 라 인이 같은 방향으로 되어있어 효율성이 다소 떨어지기 때문에 대용량 라디에이터를 제작하면서 그런 부분까지 고려하여 완벽하게 냉각성능 을 보장 받을 수 있도록 설계하였다.
아. 커스텀 SPL 인터쿨러 , 파이핑 킷
<그림 4-14> 스카이라인 R34 전용 대용량 라디에이터
<그림 4-15> 커스텀 SPL 인터쿨러, 파이핑 킷
셋팅 방향에 따라 차종에 관계없이 최적의 레이아웃을 고려하여 인 터쿨러와 파이핑 킷을 커스텀 제작한다.
자. V 마운트
<그림 4-16> V 마운트
드래그 레이스의 생명인 빠른 리스펀스를 실현하기 위하여 인터쿨러 를 기존의 라디에이터 위치에 셋팅하여 인테이크 라인의 길이를 최소 화 하였고 커스텀 제작한 대용량 라디에이터는 사이드 플로 방식을 채 택하여 기존의 인터쿨러 위치에 셋팅하여 극한 상황에서도 안정된 수
드래그 레이스의 생명인 빠른 리스펀스를 실현하기 위하여 인터쿨러 를 기존의 라디에이터 위치에 셋팅하여 인테이크 라인의 길이를 최소 화 하였고 커스텀 제작한 대용량 라디에이터는 사이드 플로 방식을 채 택하여 기존의 인터쿨러 위치에 셋팅하여 극한 상황에서도 안정된 수