뮬리너 장인이 수작업으로 생산한 벤틀리 바카라의 엔진 테스트

최고출력 650hp, 최대토크 91.8kg.m의 폭발적인 성능을 자랑하는 벤틀리 뮬리너 바카라의 첫번째 고객에게 전달할 W12 엔진이 드디어 조립과 테스트를 마쳤다.

바카라는 벤틀리 뮬리너의 코치빌딩의 복귀를 선언한 모델이며, 세계에서 가장 진보된 12기통 엔진인 W12 TSI 6.0리터 엔진을 장착하고 있다. 2003년 트윈터보 W12 엔진이 발표된 이후 엔전은 개선을 거듭해 최대출력은 27%, 최대토크는 38%를 향상시키는 동시에 28%의 이산화탄소 배출량을 줄였다. 이는 크랭크케이스의 발전과 최적화, 오일 및 냉각 시스템 개선, 트윈스크롤 터보 기술, 효과적인 연료 분사 및 연소 프로세스를 거듭한 결과다. 

각각의 W12 엔진은 45명의 장인들이 팀을 이뤄 6.5시간 이상 수작업으로 제작하며 엔진 조립 중 3개의 전문 진단기계를 통해 1시간 이상 정교한 테스트를 진행한다. 이 테스트는 엔진의 품질에 대한 피드백 제공은 물론 제조시부터 각각의 엔진의 움직임을 객관적으로 볼 수 있는 여러 체크포인트를 보여준다.

 

철저한 테스트를 통한 품질 보장

바카라의 엔진이 반드시 통과해야 하는 세가지 테스트는 벤틀리의 탁월한 품질관리 절차의 일부분이다.

첫번째 테스트는 누출테스트다. 연료, 물, 오일 시스템을 닫을 수 있을 정도로 엔진이 조립된 상태에서 진행된다. 이 테스트는 흔히 "short engine" 단계로 불린다. 테스트는 각 시스템에 연료, 오일, 물을 개별적으로 압력을 가하는 것으로 시작된다. 0.2bar - 5bar의 압력으로 압력을 가한 후 시간이 지나면서 압력이 줄어드는 정도를 측정한다. 압력대비 시간의 감소는 엔진 조립시 실링의 품질을 알 수 있다. 예상보다 빠르게 압력이 낮아지면 누출이 되는 것으로 판단하며 엔진 외부로 오일이 분사되며 누출 경로를 알 수 있게 된다.

두번째 테스트는 콜드테스트다. 엔진은 테스트베드에 장착되고 엔진룸 및 모든 엔진시스템에 연결되며 대형 전기모터는 크랭크샤프트를 통해 엔진과 체결된다. 크랭크샤프트를 통해 엔진을 "Motoring"상태로 유지하면 센서를 통해 데이터를 수집하게 된다. 15분 사이클로 진행되며 600개 항목을 측정한다. 테스트 주행속도가 120RPM으로 낮기 때문에 엔진에서 잘 보이지 않거나 순간적으로 나타나는 이상 징후도 미세하게 측정할 수 있다.

이 세밀한 상세 분석 역시 엔진의 정확한 타이밍을 확인하는데 유용하게 사용된다. 콜드테스트에서는 크랭크샤프트, 크랭크케이스 및 캠샤프트의 센서 위치정보와 실린더 압축비를 사용해 엔진 타이밍의 정확도를 확인할 수 있으며, 최고의 연소 사이클을 찾을 수 있게 된다.

실린더별 데이터를 수집하기 위해 배기 매니폴드, 터보차저, 기타 보조장치들이 장착되기 전 콜드테스트를 진행한다. 세번째이자 마지막 테스트는 고온테스트다. 이 테스트는 해당부품이 설체되면 전체 엔진 어셈블리를 점검하고 실제 차량 사용빈도를 시뮬레이션 한다.

엔진이 고온 테스트 장소에 도착하면, 엔진에 UV 염료를 추가해 누출여부를 식별하게 된다. 냉각수와 연료시스템은 최종 점검을 위해 각각 공기와 질소로 가압된 후 테스트를 위해 필요한 오일을 주입하게 된다. 엔진테스트 전문가가 UV 램프를 사용해 누출여부를 점검하는 동안 점화시스템에 전원이 공급되기 전에 오일 압력을 만들 수 있도록 엔진이 작동하기 시작한다. 

그 다음 각각의 W12 엔진은 최소 21.5분간 테스트하며 최대 3,800rpm에서 30.6kg.m의 토크를 만들어낸다. 엔진 100대당 1대가 8시간동안 출력 테스트를 진행하며 이때 6,000rpm에서 91.8kg.m의 토크를 만들어 내야 한다. 2002년 3개의 테스트베드가 설치되었고, 10만개 이상의 W12 엔진들이 수작업으로 제작되어 이 가혹한 테스트를 통과했다.

 

엔진 기술의 발전

벤틀리의 전설적인 6.0리터 트윈터보 W12 엔진은 2002년 처음 만들어졌고 지금까지 끊임없이 진화해왔다. 독특한 W 구성은 엔진이 V12 엔진 보다 24% 길이가 짧으며 엔진룸 패키징에 도움이 되며 궁극적으로는 실내공간을 더 넓게 만드는데 도움을 준다. 

최신형 W12 엔진은 2016년 벤테이가에 처음 탑재되었다. 완전히 새로워진 엔진은 이전 모델 대비 30% 더 강한 크랭크케이스가 포함되어 있으며 실린더 표면의 마찰을 줄이고 내식성을 개선하기 위한 코팅이 추가되었다. 저합금 강철 코팅은 대기 플라즈마 스프레이(APS) 프로세스를 사용해  보어에 도포된다.

냉각 시스템도 개선되어 엔진에는 세개의 별도 냉각수 서킷이 장착되었다. 첫번째는 실린더 헤드를 최대한 빠르게 최적의 작동 온도로 끌어올려 엔진 성능을 높이고 배기가스 배출량을 최소화하도록 설계되었다. 두번째는 엔진블록 및 오일 시스템을 냉각시키며 세번째는 터보차저의 열을 관리한다. 각 시스템에는 전용 워터펌프가 있어 개별적으로 최적화가 가능하다.

W12 엔진은 고압 연료 직접 분사(200bar)와 저압 포트 분사(6bar)두가지를 결합했다. 이 두 시스템의 조합은 정교함을 극대화하고 미립자 배출을 줄이며 출력과 토크 전달을 최적화한다. 

트윈스크롤 터보차저는 터보응답 시간을 최소화하고 보다 효율적인 배기 패키지를 제공한다. 프론트 실린더 3개와 리어 실린더 3개의 배기 어셈블리는 서로 분리되어 트윈스크롤 임펠러에 연결된다. 터보차저 하우징은 배기 매니폴드에 직접 체결되며 통합 속도센서를 통해 엔진이 터보 성능을 모니터링하고 효율성을 극대화 할 수 있도록 했다.  

벤틀리의 가변 실린더 시스템은 특정조건에서 실린더의 절반의 연소를 차단시킨다. 흡기 및 배기 밸브, 연료분사 및 점화 장치 모두 동일하게 차단되며 엔진은 6기통으로 작동해 효율성을 개선시킨다. 이 시스템은 3단기어 - 8단기어 사이, 3,000rpm 이하, 최대토크 30.6kg.m이하의 조건에서 작동한다.

 

 

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