포르쉐 터보의 역사: 가장 과격한 버전들의 핵심

터보는 현재 매우 보편화된 부품이지만, Porsche는 모델들의 가장 과격한 버전을 만들기 위해 역사상 오랜 기간 이를 연구해 왔습니다.

터보는 오늘날 자동차 시장 전반에 완전히 자리 잡은 기계 장치입니다. 현재 구입할 수 있는 대부분의 차량이 터보차저를 채택하고 있어, 자연흡기 엔진을 찾기는 점점 더 어려워지고 있습니다.

여러분의 차에도 아마 터보가 달려 있을 가능성이 높습니다. 따라서 자동차 터보를 관리하는 방법에 대한 특집 기사를 준비했습니다. 터보의 역사는 80년이 넘었습니다. 1936년 Cliff Garrett가 이러한 부품을 전문으로 생산하는 최초의 회사인 “The Garrett Corporation”을 설립했습니다.

터보는 어떻게 작동할까?

이 독특한 시스템의 목적은 연소실에 공기를 직접 주입하여 성능을 높이는 것입니다. 점화와 피스톤의 움직임 이후 생성된 혼합 가스는 매우 높은 압력으로 배기 밸브를 통해 빠져나오기 시작하며, 이 압력은 터빈의 회전을 실제로 매우 높은 회전수까지 가속할 만큼 큽니다.

이 터빈은 축을 통해 컴프레서와 연결되어, 흡기 밸브를 통해 연소실에 더 많은 양의 공기를 밀어 넣는 역할을 합니다.

이 기술을 개발하는 것은 실로 골칫거리였습니다. 터보차저가 도달할 수 있는 온도가 최대 1,000도에 이를 수 있기 때문입니다.

이상적으로는 흡기로 들어오는 공기의 온도가 실린더에 들어가기 전 기껏해야 외부 온도보다 20도 높은 수준이어야 합니다. 그 차이가 더 커지면 공기의 밀도가 떨어지고 연소 과정에 영향을 줍니다.

터보차저를 처음으로 사용한 자동차

양산형 버전에 터보차저를 처음 장착한 차는 Oldsmobile Jetfire Turbo Rocket이었습니다. 3.5리터 V8 터보 엔진을 탑재한 진정한 머슬카로, 215 CV를 낼 수 있었습니다.

그 이후로 터보차저는 더 나은 동작을 제공하고 많은 엔진의 성능을 최적화하도록 계속 개량되었습니다. 이 기술을 주도한 주요 기업 중 하나는 Porsche였으며, 1970년대 초부터 이를 가장 고성능 모델에 장착하기 시작했습니다.

실제로 이 브랜드가 처음으로 장착한 모델은 Porsche 917/10이었습니다. 이는 경주용으로 설계된 모델로, 1972년 북미 CanAm 선수권에서 우승했습니다.

이 승리는 다음 해 Porsche 917/30 덕분에 재확인되었습니다. 이 차는 무려 1,100 CV의 출력을 낼 수 있는 괴물이었습니다. 이는 앞으로 다가올 일의 씨앗에 불과했으며, 자동차 역사상 가장 유명한 계보 중 하나의 시작이었습니다.

Porsche가 역사상 처음으로 터보를 도로 위로 가져오다

경주 분야에서 터보차저가 보여준 결과를 본 슈투트가르트의 엔지니어들은 1년 뒤 최초의 양산 모델에 이를 장착하기로 결정했습니다. 이렇게 해서 Porsche 911 Turbo가 930 세대로 처음 출시되었으며, 당시 기준으로 260 CV를 내는 슈퍼카였습니다.

처음에는 Porsche가 이 급진적인 버전을 500대만 생산할 계획이었습니다. 즉, 경주용 모델의 승인을 받는 데 필요한 수량이었습니다. 그러나 이 버전은 큰 열풍을 일으켰고, 그래서 생산량을 늘리고 Carrera의 엔진을 업데이트하기로 했습니다. 그 결과 배기량이 3.0리터에서 3.3리터로 늘어났고, 1977년에는 출력이 300 CV까지 상승했습니다.

Porsche 911 Turbo (930): 계보의 시작

Porsche 911 Turbo의 첫 번째로 알려진 세대는 내부 명칭이 930이었으며 1974년에 출시되었습니다. 이 터보차저에는 배기가스 방출 밸브가 있었는데, 이는 다른 제조사들이 서킷에서만 감히 사용해 보았던 장치였습니다.

이 터보는 최대 압력 0.8바를 갖고 있었기 때문에 260 CV를 낼 수 있었습니다. 하지만 이 차는 운전하기 매우 까다로웠습니다. 터보차저의 동력이 3,500 rpm부터 매우 급격하게 전달되었기 때문에, 가장 숙련된 운전자만 다룰 수 있었습니다.

1977년에 Porsche 911 Turbo의 엔진이 업데이트되면서 3.0리터에서 3.3리터로 커졌고, 더 큰 컴프레서 덕분에 출력이 300 CV로 상승했습니다. 또한 양산 도로 차량으로서는 처음으로 압축 공기 인터쿨러를 장착했습니다.

Porsche 959: 터보를 원했나요? 그렇다면 두 개로 드리죠

Porsche는 터보가 특유의 수평대향 엔진과 잘 어울린다는 점을 이미 알고 있었습니다. 그래서 1983년 프랑크푸르트 모터쇼를 활용해 거친 Group B를 위한 프로토타입을 공개했습니다. 그 이름은 Porsche 959였고, 그 잠재력은 대단하여 1986년 René Metge의 운전으로 Dakar 랠리에서 우승을 거두었습니다.

같은 해 Porsche는 양산형 버전을 출시하기로 결정했습니다. 새로운 특징으로 사륜구동을 갖추었으며, 하나가 아니라 서로 다른 크기의 터보차저 두 개를 장착해 최대 출력 450 CV와 500 Nm의 토크를 냈습니다.

작은 터보는 저속에서 반응했고, 큰 터보는 계기판의 상단 영역을 담당했습니다. 이로써 Porsche 959는 거의 모든 회전 범위에서 강력한 힘을 발휘했습니다.

Porsche 911 Turbo 3.3 (964): 자연스러운 후계자

1991년에는 964 세대의 Porsche 911 Turbo가 등장했습니다. 930의 자연스러운 후계자였습니다. 이 차는 첫 번째 세대와 같은 터보가 장착된 3.3리터 블록을 엔진에 사용했지만, 이번에는 320 CV의 출력을 냈습니다.

당연히 배출가스 규제는 점점 더 엄격해지고 있었기 때문에, 이 세대는 배기가스 관리를 위해 금속 촉매 컨버터 3원 촉매와 바이패스 출구용 촉매를 추가로 설치했습니다.

또한 제어 압력 분사 시스템과 크기가 50% 커진 인터쿨러도 적용되었습니다. 2년 뒤에는 3.6리터 엔진으로 이미 360 CV에 이르는 더욱 강력한 버전이 출시되었습니다.

Porsche 911 Turbo (993): 순수주의자들이 가장 사랑하는 차

1995년에는 Porsche 911 Turbo의 다음 세대가 등장했으며, 내부 명칭은 993이었습니다. 이는 순수주의자들이 가장 사랑하는 모델 중 하나입니다. 공랭식 엔진을 탑재한 마지막 세대였기 때문입니다.

이번에는 회사가 Porsche 959의 방식으로 돌아가 두 개의 터보차저를 장착했습니다. 다만 순차적으로 작동하는 대신 병렬로 작동했는데, 이 구성은 이후 다른 세대들에도 널리 확산되었습니다. 따라서 두 터보는 동시에 작동하며, 각각 6기통 수평대향 엔진의 한쪽 뱅크를 담당했습니다. 또한 터빈에 결합된 바이패스 밸브도 완전히 새로운 것이었습니다.

이로써 총 408 CV의 출력을 얻었습니다. 한편 이 세대에는 서킷에서 파생되어 450 CV에 이를 수 있었던 Porsche 911 GT2와 같은 극단적인 버전도 있었습니다.

Porsche 911 Turbo S (996): 현대 시대의 시작

1997년에는 Porsche 911의 현대 시대 첫 번째 세대가 등장했습니다. 내부 명칭은 996이었으며, 오랜 기간 동안 이 가족의 “미운 오리 새끼”로 여겨졌습니다. 순수주의자들은 헤드라이트의 전형적인 원형 디자인이 사라진 것과, 처음으로 수냉식 냉각이 적용된 것을 용서하지 않았기 때문입니다.

2001년이 되어서야 420 CV의 Turbo 버전을 만날 수 있었습니다. 이 버전은 3.6리터 6기통 수평대향 엔진에 VarioCam Plus 가변 밸브 타이밍 시스템을 처음으로 추가했습니다. 이 엔진은 경주용 DNA를 지녔는데, 1998년 Le Mans 24시간에서 우승한 Porsche 911 GT1의 엔진을 기반으로 완전히 설계되었기 때문입니다. 또한 이 세대에는 혹사에 훨씬 잘 견디는 세라믹 브레이크 디스크나 Tiptronic S 변속기와 같은 요소들도 이미 갖춰져 있었습니다.

2004년에는 Turbo S 변형 모델이 등장했습니다. 이 모델은 다시 한 번 더 큰 터보차저, 더 효율적인 라디에이터, 그리고 새로운 촉매 컨버터를 적용하여 무려 450 CV의 출력과 620 Nm의 토크를 달성했습니다.

Porsche 911 Turbo (997): 혁명

2006년 시장에 나온 Porsche 911 Turbo 997 세대는 가장 전문가들마저 입을 다물지 못하게 한 놀라움과 함께 등장했습니다. 엔지니어들이 가솔린 엔진에 처음으로 가변 형상 터빈(VTG)을 도입했기 때문입니다.

이 기술은 터빈 주위에 날개들을 배치하여, 배기가스가 터빈에 도달하는 각도를 바꾸는 것입니다. 엔진이 저속으로 작동할 때 이 날개들은 특정한 각도를 형성하여 배기가스를 터빈이 더 빨리 가속되도록 유도합니다.

VTG 기술은 이미 디젤 엔진에 널리 쓰이고 있었지만, 가솔린 엔진에서는 전혀 일반적이지 않았습니다. 가솔린 엔진의 온도는 훨씬 높기 때문에 항공우주 산업의 소재를 사용해야 했습니다. 이 모든 것의 결과로, 3.6리터 6기통 수평대향 엔진과 두 개의 터보차저가 만드는 출력은 480 CV로 상승했습니다.

Porsche 911 Turbo S (992): 최신 유행

얼마 전 우리는 최신 세대의 Porsche 911 Turbo S를 여러분께 소개할 수 있었습니다. 내부 명칭은 992입니다. 이번에는 엔진이 3.8리터이며, 배기 바이패스 밸브와 대칭으로 배치되어 크기가 커진 두 개의 가변 형상 터보를 결합했습니다.

이 신기술의 가장 큰 장점은 차가운 상태에서 시동을 걸 때 촉매 컨버터가 더 빠르게 예열된다는 점입니다. 전자적으로 제어되는 배기 바이패스 밸브를 통해 예열이 이루어지기 때문입니다.

또한 엔진은 더욱 효율적입니다. 전부하에서 작동할 때 배기가스의 배압을 줄이고, 실린더 내 잔류가스도 줄입니다. 이 구성으로 최종 출력은 이제 650 CV에 도달하며, 최대 토크는 800 Nm입니다.

지금까지 Porsche의 터보 역사였으며, 이는 슈투트가르트 사람들에게 필수적인 요소가 되었습니다. 전기 Porsche 911이 등장하지 않는 한, 이 신화적인 독일 스포츠카의 가장 고성능 버전에 장착하기 위해 계속 발전할 것입니다.

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