벤츠 C43 엔진 들여다보기 (Mercedes-AMG C43, W205, 2019)

출처 : https://www.mercedes-benz.co.kr/passengercars/mercedes-benz-cars/models/c-class/cabriolet-a205/explore/specifications-teaser.module.html

올해 10월경에 이 차량에 대해서 아무것도 모르는 상태에서 차를 건네받고 이용하게 되어서 이 차량의 제원이 계속 궁금했었다. (최고 출력은 얼마이고 몇 RPM에서 나오는지, 최고 토크 밴드 RPM이 얼마인지, 고질병은 없는지, 내구성은 어떠한지, 냉각 성능은 어떠한지 등)

근데 매뉴얼(차량 사용설명서)이나 유튜브에서 원하는 정보를 찾기가 어려워서, 결국 여기저기를 뒤져가며 조금씩 찾아보았다. 우리나라 블로그들에서는 정보를 찾기가 어려웠고, 그나마 구글링과 유튜브 댓글들을 통해서 조금씩 정보를 얻을수가 있었다. (사골 엔진이라는데 검색해서 나오는것들마다 출력이 조금씩 달라서 정보를 찾으면 찾을수록 머릿속은 더 어지러워졌다. 공식 홈페이지에서 찾은 제원으로 나의 내적 혼란은 일단 마무리 지었다.)

 

구글에서 해외 커뮤니티를 돌아다녀보면서 전문가 수준의 엄청난 차덕들이 정말 많은 것 같아서 정말 놀랐다. 정비를 하시는 분들이 모인 커뮤니티인지, 일반인들의 자가정비 정보 공유인지는 잘 모르겠지만 수준들이 상당히 높아보였다. 

손놓고 살던 영어를 다시 공부하고픈 생각이 들었다.

 

 

이 엔진은 개발된지는 꽤 오래되었으나, 조금씩 업데이트되어가며 현재까지 쓰이고 있는 모양이다.

E클래스와 C클래스 등에서 다양하게 사용되고 있는 2리터 디젤엔진(OM654)에 대한 정보는 여기저기서 정말 많이 찾을 수 있었는데, 왜 이 엔진에 대한 정보는 찾기가 어려울까. 내가 잘못찾은 것이 가장 큰 이유이기도 하겠지만, 상대적으로 이에 대한 정보를 찾기 어려운 것은 사실인 것 같다.

 

벤츠 코리아 홈페이지에 나와있는 390마력 제원에 대한 리뷰글은 아니지만 해외 사이트에서 C43에 쓰인 BITURBO 3리터 가솔린 직분사 엔진에 대해 예전에 리뷰한 글들을 조금씩 찾을 수 있었다.

현행 엔진과 대동소이한 차이가 있을것이라 예상을 하고, 모터 리뷰어라는 해외 사이트에서 찾아본 글을 옮겨보았다.

부족한 영어실력과 자동차 지식이라 부끄럽긴 하지만, 공부하는 마음으로 열심히 해석해보았다.

내연기관의 끝자락인 이 시대에서, 여전히 엔진과 자동차를 사랑하는 마음을 가지고 우연히 이 글을 읽는 분들께 조금이라도 도움이나 흥미가 될 수 있으면 좋겠다.

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벤츠 M276 3.0/3.5L 엔진 리뷰 (번역 : motorreviewer닷컴)

벤츠의 M276 은 3.0리터/3.5리터 배기량의 가솔린 직분사시스템 V6 엔진 시리즈이다.

M276 시리즈는 2010년 말에 소개되었고 그때부터 그 해의 최신 모델들(S350, CLS350, ML350, E350, W204 C350 등)에 그 전 세대인 M272 V6엔진을 대체하며 장착되기 시작하였다.

이 새로운 시리즈의 대부분 엔진들은 터보차저 사양이었고, 3.5리터 M276 만이 자연흡기 또는 터보차저로 이용 가능했다.

M276 시리즈는 2010년 Mercedes-Benz C350 CGI BlueEfficiency 모델에서 처음으로 소개된 자연흡기 3.5리터 버전으로 시작하였다.

 

M276 3.5리터 V6 엔진은 처음에는 알루미늄 실린더 블록과 주철 실린더 라이너로 구성되어 있었다.

그러나 2013년초부터 라이너들을 대신하여 나노슬라이드 실린더 벽 코팅 기법이 적용되었다.

제조사(벤츠)는 나노슬라이드 코팅이 마찰을 50%까지 줄여주고, 엔진의 무게를 수킬로그램 줄여준다고 설명했다.

 

M276 엔진 블록은 60도 V 형태로 되어있는데, 이것이 엔진을 디자인할 때 밸런스 샤프트를 제거할 수 있도록 하였다.

참고로 전 세대인 M272 엔진의 경우에는 실린더 뱅크들의 각도가 90도로 구성되어 있었다.

 

엔지니어들은 또한 그 전에는 알루미늄과 철로 되어있었던 부품들을(예를 들면 써모스탯, 히터 밸브, 유압 라인, 벨트 풀리 같은 부품들) 플라스틱/합성 물질들로 많이 (대체)적용하였다.

 

M276 엔진은 실린더당 4개의 밸브(흡기 2개, 배기 2개)로 구성된 알루미늄 알로이 실린더 헤드와 두단계의 체인 구동 시스템으로 움직이는 Dual Overhead Camshafts(DOHC)로 구성된다. 거기에는 각각의 유압식 텐셔너로 구성되는 3개의 기어 체인이 있다.

흡기와 배기 캠샤프트들은 흡기와 배기 밸브들을 위한 독립된 가변 밸브 타이밍의 유압식 vane-cell 캠샤프트 조절장치들이 있다. (요약 의역 : VVT 기술이 적용됨.)

밸브들은 저-마찰 롤러 캠 팔로워들로 동작된다.

또한 엔진은 전기적으로 컨트롤되는 피에조 인젝터를 포함한 3세대 직분사 시스템으로 구성된다.

피에조 인젝터들은 흡입행정당 5번의 연료를 소실로 주입시킨다. (일반적인 동작시 1사이클 당 2~3번의 주입.) 

우측의 흡입 camshaft의 뒤쪽에 위치한 고압 연료 펌프쪽으로, 저압(연료) 펌프가 4.5~6.7bar의 압력으로 연료를 보낸다.

세개의 추가적인 cam들에 의해 동작되는 고압 연료 펌프는 120~200 bar 의 압력으로 연료 레일을 지나 인젝터로 연료를 공급한다.

1사이클당 5번까지 불꽃이 생성되는 다중점화에 의해서 공기-연료 혼합물이 연소된다.

자연흡기의 3.5리터 버전들은 세 단계의 다양한 흡기 매니폴드들로 되어있다. (엔진 속도가 3,200rpm 이하일때, 3,200-4,250rpm일때, 4,250rpm 이상일때)

또한 M276 엔진은 vane 타입, demand-controlled 오일 펌프, 최적화된 워터 펌프, 가변적인 알터네이터를 특색으로 한다.

 

 

3.0리터 버전은 2013년에 출시되었다.

M276 DE 30 LA 엔진은 3.5리터 V6와 같은 구성(architecture)을 사용한다. 하지만 보어와 스트로크가 88 mm x 82.1 mm (3.46 in x 3.23 in)로 감소되었다.

 

또한 M276 DE LA 30 엔진은 IHI사의 (참고 : 일본의 터보차저 제조사) 트윈 터보차저로 구성된다.

각각의 실린더 뱅크는 터보차저에서 제공하는 피크 부스트 압력 1.8 bar (26.1 psi)에 맞춰져있다.

 

벤츠는 2015-2016년 기간동안 고성능 버전인 DE 30 LA AMG를 제공했다.

압축비가 10.5:1로 낮춰졌고, 터보차저들은 더 높은 부스트압을 쓰도록 튜닝되었다.

이 엔진은 362 마력과 384 lb-ft 토크를 냈다.

 

2014년에는 벤츠는 3.5리터 자연흡기 M276 V6에 BITURBO 버전(M276 DELA35 or DE35LA)을 소개했다. 

이 새로운 엔진은 선행인 DE 30 LA 처럼 구성되었다. 3.0리터 트윈 터보 M276 엔진처럼, DE 35 LA 엔진 또한 10.7:1의 압축비, 직분사 방식, 트윈 IHI 터보차저들과 같은 특징을 가졌다.

큰 배기량에도 불구하고, 낮은 부스트 압력은 3.0리터 선행 버전에 대비해서 3.5리터 엔진에서 더 적은 연료 소비를 할 수 있도록 하였다.

 

엔진 스펙

 

벤츠 M276 엔진의 문제들과 내구성

M276 V6들은 이슈들이 별로 없는 믿을만한 좋은 엔진들이다.

 

가장 문제가 많은 곳이 엔진에서 두단계의 체인 구동 시스템이다.

이 시스템은 체인들로 오일 공급이 불충분한 이슈들이 있고, 이것은 더 빠른 마모를 유발시킨다. 

이 경우에는, 몇몇의 엔진들은 시동시에 아주 좋거나 시끄러운 타이밍 체인의 문제를 가진다.

 

벤츠는 새로운 역지밸브들(check valves)의 설치와 체인 텐셔너를 최적화하며 이 문제를 해결했다.

만약 텐셔너 문제를 이용자가 깜빡한다면(방치한다면), 이것은 엔진 타이밍 시스템의 광범위한 수리로 이어질 수 있다.

 

직분사 주입 노즐들은 연료 품질에 민감하다는 것을 기억해야 한다. 

확인된 장소(의역 : 품질을 보장하는 주유소)에서 차량에 급유를 해야하고, 추천되는 타입의 휘발유를 사용해야 한다. (의역 : 제조사에서 요구하는 옥탄가 이상의 품질이 좋은 휘발유를 의미하는 것 같음.)

또한 촉매 부스러기/먼지들의 침투로 인해 실린더 벽에 스크래치가 생기는 아주 드문 리포트들도 있다.

 

터보차저가 달린 3.0리터와 3.5리터 버전들의 대체적인 수명(approximate lifespan)은 160,000-180,000 miles (250,000-290,000 km) 이다.

자연흡기 버전들은 보통 200,000 miles (320,000 km)를 기록한다.

하지만 이 M276 첨단 기술의 엔진이 얼마나 오래갈지는 많은 요인들(요구되는 정비의 정확성, 부품들의 품질, 운전 환경 등)에 달려있다. 

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