터보차저와 슈퍼차저의 차이점은? 어느 쪽이 더 나을까?

자동차 관련 개념은 이제 꽤 널리 알려졌지만, 기본적인 개념을 넘어서는 조금 더 깊은 내용을 아는 것도 필요합니다. 예를 들어 우리는 터보가 엔진의 성능을 높인다는 것을 알고 있으며, 그로 인해 자동차가 더 큰 출력을 얻고 주행 성능이 향상된다는 것도 압니다. 하지만 엔진의 성능이 이렇게 향상되는 방법은 알고 계신가요? 이를 달성하는 방법은 두 가지가 있습니다: 터보차저와 슈퍼차저의 사용입니다.

자연흡기 엔진은 주변의 공기로 작동합니다. 즉 대기압 상태의 일반 공기를 사용합니다. 이 경우 공기가 흡입되어 그대로 엔진에 들어가고 엔진 내 연소를 돕습니다. 이렇게 해서 크랭크축을 돌리는 에너지가 얻어지고 이것이 바퀴로 전달됩니다. 하지만 이 두 가지 시스템을 사용하면 공기가 엔진에 들어가기 전에 압축됩니다. 그리고 이 압축 정도에 따라 실린더 내 연소가 개선됩니다. 터보차저와 슈퍼차저의 차이는 이러한 압축을 어떻게 얻느냐에 있습니다.

터보차저

터보차저의 경우, 압축된 공기는 배기가스가 지나가면서 날개를 돌리는 에너지를 얻는 팬의 작용으로 엔진에 들어갑니다. 배기가스는 엔진에서 나와 배기 계통으로 넘어가기 전에 터보차저를 작동시키는 에너지를 만들어 냅니다. 날개의 형태가 공기를 포집하여 압축합니다. 그래서 엔진에서 제 역할을 할 수 있게 됩니다.

슈퍼차저

슈퍼차저는 영어 단어 supercharger를 그대로 번역한 것으로, 같은 기능을 하지만 작동 에너지를 벨트를 통해 크랭크축의 회전으로부터 얻습니다. 즉 엔진에 연결되어 있으며, 이로 인해 앞의 경우만큼 효율적이지 않을 수 있습니다.

어느 시스템이 더 나을까?

일반적으로 터보차저가 슈퍼차저보다 낫다고 여겨집니다. 이는 터보차저의 설계가 더 나은 성능을 제공하기 때문입니다. 설치 비용이 더 저렴하고, 엔진 자체에 연결되어 있지 않아 더 자유롭게 작동하기 때문입니다. 사용이 고출력 엔진에만 국한되지 않고 더 작은 엔진에서도 찾아볼 수 있습니다. 터보의 사용 덕분에 작은 엔진도 블록의 크기를 키우지 않고 더 높은 성능을 낼 수 있습니다.

전동 슈퍼차저와 전동 터보차저

현재는 전동 슈퍼차저와 전동 터보차저도 찾아볼 수 있습니다. 이 경우 두 장치 모두 전기 모터를 사용하여, 연소를 개선하는 데 필요한 공기를 포집하는 날개를 돌립니다. 하지만 기존의 부품들과 마찬가지로 작동 방식은 서로 다릅니다.

전동 슈퍼차저는 48볼트 시스템으로 구동되는 전기 모터를 사용합니다. 이로 인해 기존 슈퍼차저를 구동하는 벨트가 없어집니다. 전동 터보차저의 경우에도 전기 모터를 사용하지만 크기가 더 작습니다. 이 경우에는 낮은 회전수에서만 작동합니다. 터보는 회전수가 올라가 배기가스가 충분히 생성되면 작동을 시작합니다. 전자식 터보의 경우 배기가스가 팬을 돌리기에 충분하지 않을 때 전기 모터가 그 역할을 대신합니다.

이렇게 배기가스가 부족할 때 발생하는 지연으로 인해, 전기 모터가 없으면 터보의 가속 효과를 즉시 누리기 어렵습니다. 이 방식으로 랙(lag), 즉 터보가 작동을 시작하기까지의 지연 현상을 막을 수 있습니다.