가솔린이든 디젤이든… 흡기 → 압축 → 폭발에 의한 팽창 → 배기 네 단계로 이루어지는 사이클(행정) 진행에 있어서 ‘연소된 에너지의 팽창력을 이용하여 동력축을 구동하는 폭발행정’ 이외의 단계에서는 여러가지 기구들을 작동시키기위해 매순간 에너지가 소모된다. 이것을 Pumping Loss(마치 예전 우물가에 서 있던 수동 물펌프로 열심히 물을 빨아올렸는데 올라오는 과정에서 대부분의 물이 빠져버리는 것과 같은 현상. 급기야 허탈한 경우가 생기기도 한다)라고 하고 펌핑로스가 많으면 아무래도 엔진이 효율적일 수가 없다.

1882년 미국 James Atkinson은 사용할 생산 에너지에 상당하는 팽창행정의 양(量)을 흡기총량보다 늘이는 방법, 거꾸로 이야기하면 흡기총량을 조금 줄여 압축비와 팽창비를 달리하는 함으로써 즉, 상대적으로 팽창총량에 대한 펌핑로스의 절대량을 줄이는 아이디어를 고안했다. 핵심은 흡기밸브를 조금 늦게 닫히도록 하여 흡입된 일부를 되돌리는 것. 당시에는 작동기구가 복잡해 원리구현 수준에 머물렀으나 이것이 최근의 밸브제어기술과 맞물려 극대화된 연비향상이 주 목표인 하이브리드 엔진으로 널리 사용되고 있다.

(출처 : http://www.curbsideclassic.com/)

흔히 “하이브리드용 엔진”이라고 언급되고 있는데 고출력, 고성능 엔진이기를 기대하는 것은 무리이고 그저… 상대적으로 적은 연료로 남지도 모자라지않은 정도의 출력을 만들어내는 엔진제작 방법론 정도로 이해하는 것이 좋겠다. 실제로 Nissan, Toyota, 현대 /기아 등 많은 자동차 메이커들이 가변밸브기술을 응용한 앳킨슨 엔진을 쓰고 있다.

박태수  motordicdaser@daum.net