4월 출시되는 혼다 CR-V 하이브리드 핵심 신기술
월드 베스트셀링 SUV인 혼다 CR-V 6세대가 다음 달 국내 출시 예정이다. 이미 위장막을 쓰고 돌아다니는 장면이 곳곳에서 포착됐다. 하이브리드와 1.5리터 가솔린 터보 두 가지 파워트레인으로 출시될 가능성이 높은데, 그 중 하이브리드는 외적으로 보이는 것 이상으로 다양한 기술적 변화 포인트를 갖고 있다. 파워트레인에 누구보다 진심인 혼다가 새로운 CR-V에서 보여 줄 하이브리드 기술은 어떤 것일지 간단히 짚어봤다. 단 국내 수입되는 북미 차량들을 기준으로 했으며 국내 인증 시 세부 수치는 달라질 수 있다.
①모터 제너레이터-트랙션 모터 위치 변경
혼다 하이브리드는 2개의 모터를 엔진 크랭크축과 차축에 연결한 록업 클러치를 통해 직병렬로 연결한 독특한 방식을 추구했다. 따라서 변속기가 없는 특이한 방식이다. 엔진 쪽에 결합된 것이 충전과 방전을 담당하는 제너레이터 모터이고 차축에 연결된 모터는 트랙션 모터 혹은 추진(propulsion) 모터다. 두 모터가 각각 돌거나 함께 돌거나 협응하거나에 따라 드라이브 모드를 나눌 수 있으므로 지능형 멀티 모드 드라이브(i-MMD, Intelligent Multi Mode Drive) 시스템이라고도 불렸다.
새로운 CR-V 하이브리드에 적용되는 하이브리드 시스템 역시 2모터인 것은 동일하다. 그러나 이번엔 구조가 바뀌었다. 차량 진행 방향을 기준으로 두 개의 모터를 나란히 두었다. 통상 모터의 토크를 증대하기 위해서는 모터의 크기나 폭을 확장해야 한다. 그러나 엔진이 가로로 배치되는 전륜구동 레이아웃 특성 상 이는 차량 패키징 공간에 한계가 있다. 이런 한계를 충족하면서도 모터 성능을 개선하는 방법으로 구조 변경을 택한 것이다.
그리고 기존 고속 영역에 대응하던 록업 클러치에 저속 록업 클러치를 하나 더 추가했다. 또한 모터는 멀티 링 구조를 택해 기존보다 11.5% 빠른 14,500rpm의 회전수를 구현할 수 있게 했다. 이를 통해 넓은 회전 영역에서 최대 184ps의 모터 최고 출력을 발휘함은 물론 기존 대비 2kg∙m 이상 증대된 34.1kg∙m의 최대 토크를 발휘하도록 한다.
저속 록업 클러치는 CR-V 하이브리드의 2모터 시스템에만 적용되는데, 이는 강한 견인력이 필요한 레저용 차량이라는 특징을 반영한 것이다. 이를 통해 새로운 CR-V 하이브리드는 최대 1,000파운드(453kg)의 견인력을 발휘할 수 있다.
고속 록업 클러치는 CR-V 하이브리드 및 11세대 어코드 하이브리드에 공통으로 적용되며, 고속 주행 시 엔진 회전수를 낮춰주어 편안하고 정숙한 주행을 가능케 한다. 물론 그만큼 엔진 회전수에서 있어서 헤드룸이 주어지기 때문에 고속에서도 충분한 가속력을 더 발휘할 수 있는 물리적 여유가 생긴다. 물론 효율도 제고된다. 최고 합산 출력은 204hp(206ps)로 기존 모델 대비 약간 하향됐지만 오히려 고속 주행 및 가속력은 더 좋아졌다는 평이 많다. 그 추가적인 이유는 다음 기술 포인트에서 이어진다.
2모터 시스템의 작동 개념은 지난 세대와 거의 비슷하다. 이 시스템은 직렬과 병렬의 성질을 동시에 갖고 있는데 일상적 조건에서는 직렬로 구동된다. 구동하는 엔진에 연결된 제너레이터 모터는 배터리에 에너지를 공급하는 한편 트랙션 모터에 구동력을 제공한다. 고속 정속 주행에서는 병렬 하이브리드 조건으로 바뀐다. 가솔린 엔진이 고속 록업 클러치를 통해 연결되며 이 때 차량의 속력은 엔진의 속력에 비례하게 된다. 물론 이 구간에서도 배터리로부터 에너지를 공급받는 트랙션 모터가 순간순간 개입해 연비를 높인다. 물론 모터 시스템에 의해 제동 시 강력한 회생 제동 능력을 발휘하며, 전자제어되는 유압식 브레이크와 끊김 없이 연결된다. 물론 브레이크 패드의 개입을 최소화한다.
②직분사 앳킨슨 사이클 엔진 적용
2.0리터 i-VTEC 앳킨슨 사이클 엔진이 기존 포트 분사식에서 직분사 방식으로 바뀌었다. 엔진 최고 출력은 이전과 동일한 145hp(147ps)이나 발휘 범위가 200rpm 앞당겨진 6,000rpm이다. 최대 토크도 기존 대비 1.2kg∙m 증대된 19kg∙m이며 토크 범위 역시 1,000rpm 더 넓어진 4,500rpm이다.
엔진 구조도 개선됐다. 듀얼 가변 밸브 컨트롤 시스템을 적용했으며 경량화된 실린더 헤드 위로는 두 개의 냉각수 재킷이 지나가며 배기 가스의 온도를 낮춘다. 또한 배기가스 재순환 시스템의 용량을 확대해 질소산화물(가솔린 엔진도 질소산화물이 나온다)은 기존 대비 22%, 탄화수소 배출량은 24% 줄였다. 갈수록 강화되는 미국환경청의 규제에 선제적으로 부응하면서도 퍼포먼스와 효율을 높이는 시스템으로 진화한 것이다. 앞서 말한 고속 영역 록업 클러치 덕분에 고속 주행 시 직분사 엔진 특유의 진동과 소음은 억제되어 편안한 주행을 즐길 수 있다.
③개선된 연비, 국내 시판 하이브리드 SUV 최고 노린다
아직 국내 연비 인증은 공식적으로 나오지 않았으나, 북미 기준 도심 43mpg(갤런 당 마일), 고속 36mpg, 복합 40mpg 수준이다. 각각 18km/L, 15km/L, 17km로 환산된다. 물론 4륜 구동 기준. 현재 국내 시판 중인 5세대 CR-V 하이브리드의 연비가 14.5km/L인 점을 감안하면 상당히 개선된 수준임을 알 수 있다. 기아 스포티지 1.6 터보 하이브리드 4륜 구동 모델의 연비 중 나은 것이 복합 15.2km/L이고, 토요타 라브 4 하이브리드(일반)가 15.5km/L도 동일하다. 물론 실연비 면에서는 CR-V 하이브리드의 연비가 가장 앞선다는 평가가 많지만 만약 북미 기준 수치에 근접하게 인증받는다면 한국 시장 시판되는 하이브리드 SUV 중 가장 우수한 연비를 발휘하게 된다.
새로운 CR-V 하이브리드에는 이 외에도 일상의 즐거움과 운전의 편의, 효율을 높여 줄 다양한 기술 포인트가 많다. 그러나 여기서는 파워트레인에 대해서만 간략히 정리한다. 국내 사정에 맞는 상세한 사항은 출시 이후에 다시 살펴보도록 한다.
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