현대 S엔진 Hyundai S-engine - 강화흑연강 (CGI(Compacted Graphite Iron)) 을 채용

현대 S 엔진 제원 - Hyundai S-engine Spec (2006)

사진 : 현대자동차 s엔진

엔진모델명                        - D6EA
배기량 Displacement        - 2959CC
출력(ps/rpm) power        - 240PS / 3,800RPM - 베라크루즈 (기아 HM - 250PS / 56 Kg.m Torque)
토크(kg.m/rpm) Torque    - 46kg.m / 1,750~3,500 RPM - 베라크루즈
엔진형식                            - 60도 각도로 배치된 V형 6기통 DOHC 24밸브
엔진의소재                       - 실린더블록(cylinder block) - Compacted Graphite Iron 강화흑연강
 
                                            헤드(head) - Aluminum 알루미늄
보어(Bore) ×스트로크(Stroke)   - 84mm / 89mm
압축비 (Compression Ratio)     - 17.3 : 1
연료분사방식                         - 자가진단기능의 2세대 커먼레일 분사방식 E-VGT
                                        (전자제어 가변 터보차저) , 1600 bar의 피에조인젝터 (piezoelectric injectors)
Emission                              - EURO 4
고정숙형 타이밍 체인 , 급속승온기능 (전자제어식 엔진예열장치)
EGR(배기가스 순환 장치)시스템 Electronic Exhaust Gas Recirculation (EGR) Valve
전자제어식 Semi active 엔진 마운트

개발                                     - 현대 파워트레인 R&D 센터 (경기도 화성시 남양만)
개발기간                                - 49개월 (5년 4개월) * 2006년 9월 발표
개발비용                                - 2332억5000만원 ($ 233  million)


2006년 베라크루즈와 함께 발표된 S엔진은 V6 DOHC 형 디젤이란점 외에도 엔진소재에 있어
상당히 뛰어난 기술을 적용한 엔진입니다. 기존 디젤엔진에 적용되던 일반주철과 달리 강화흑연강
 (Compacted Graphite Iron)이라는 새로운 고강성 철강을 적용했습니다.  

CGI의 주 이점은 내구성으로  CGI는 75% 높은 내구성 (durability)과 45% 높은 강성(stiffness),
85%의 인장강도 (tensile strength) 그리고 일반 회색주철보다 2배의 피로강성 (fatigue strength)
특성을 보여줍니다.

일반 강철은 25kg/m㎡ 인장강도를 갖고 있는 반면 CGI 사양은 45kg/m㎡가 요구되며.
CGI는 강하며 NVH 특징이 좋습니다.
 
내구성뿐 아니라 엔진전체의 무게로 환산하면 9% 가량 경량화및 소형화가 가능합니다.
일반엔진블록과 비교시 CGI 엔진블록은 22%의 경량화를 이룰 수 있으며 15%의 길이 5%의
높이와 너비를 소형화 할 수 있습니다.

이것은 12L 디젤엔진을 기준으로 73Kg 가량 경량화 실현이 가능합니다.

     CGI의 고강성으로 인해 실린더 라이너 없이도 엔진설계가 가능해 경량화 소형화가 가능합니다.


CGI의 첫 상용화 적용은 유럽에서 고속열차의 디스크 제작에  쓰였으며
이후 네덜란드의 트럭메이커인 DAF의 12.6L의 480마력 일반엔진을 CGI로 변경하면서
530마력으로 출력이 늘고 반대로 무게는 경량화 되었습니다.

CGI 엔진은 주로 포드, 아우디, 벤츠, BMW 등 유럽업체들 중심으로 채택하고 있었으며
레이싱 업체에서 엔진이나 기타 부품 제조등에 제한적으로 쓰여왔습니다.

강도,강성,경성이 높다는 장점이 반대로 CGI 엔진의 제조에 필요한 가공성이 떨어진다는것이
가장 큰 걸림돌이며 각 업체마다 고유의 가공기술을 가지고 있지만 기본적으로는
스웨덴의 Sintercast 의 도움을 받고 있다고 합니다.

         CGI는 레이싱에도 제한적으로 쓰여왔으며 월드랠리챔피언 (WRC)에서도 쓰였습니다.



s엔진은 한국산업기술진흥협회의 장영실상도 수상했습니다.

장영실상 수상 내역

회사명 :  현대자동차(주) 대표자 :  김동진 제품명 :  고출력 V6 승용디젤엔진 모델명 :  D6EA (2,959cc) 개발기술명 :  동급 세계최고출력/친환경/저소음 차세대 V6 승용디젤엔진 선정분야 :  기계

제품소개   - 용도및 기능 : 고급 SUV 및 승용차용 V6 디젤엔진     - 차별적 특징 : 동급 세계 최고 출력/ 친환경/ 저소음 승용디젤엔진 1.세계적으로 강화되는 배출가스 규제(유로4)를 만족하면서 동급 세계 최고 출력 240마력 달성 2.고강도 주철(CGI) 실린더 블록 적용으로 내구신뢰성 확보 및 경량화 달성 3.차세대 피에조 커먼레일 연료분사 시스템을 장착하여 고정밀 전자제어 분사를 통한 연소성능 향상으로 저연비/저소음 및 배출 가스 저감 4.자기진단 기능의 첨단 전자제어식 가변 터보챠저를 장착하여 주행 응답성 대폭 향상 및 배출가스 저감 5.급속 승온 기능의 전자제어식 특수 예열 장치를 적용하여 겨울철 냉시동시 차별화된 시동성 제공 6.V형 실린더 배열이 갖는 저진동 특성에 다단계 연료분사 및 엔진 본체 구조 강성 최적화, 저소음형 타이밍 체인/기어를 적용하여 진일보된 정숙성 실현

참고자료 : 메일경제, 월간 카테크, 현대자동차