멈추지 않는 기술의 진화! 포르쉐 911 터보

"터보"라는 말은 원래 야수와 같은 힘의 상징이었다. 
오늘날에는 터보차저엔진이 연비와 부드러움의 상징이 되었지만 말이다.

터보차저는 달팽이 껍데기처럼 생겼지만, 엔진의 성능을 상상할 수 없을 정도로 빠르게 향상시킨다. 1970년대 초기부터, 포르쉐는 터보차저를 성능 향상을 위한 수단으로 사용하는데 절대적인 믿음을 가지고 있었다. 1972년 이 기술은 모터스포츠 세계에서 시험을 했고, 917/10의 승리를 통해 그 성능을 증명했다. 911 터보는 최초로 260마력을 낼 수 있도록 개발되었고, 포르쉐는 마침내 고성능 스포츠카를 생산하는 제조사그룹에 합류할 수 있게 되었다. 

원래, 포르쉐는 내부적으로 930 시리즈를 모터스포츠 참가를 위한 인증을 위해  500대만 생산하려고 했었다. 그러나 특유의 대형 리어스포일러와 볼드한 디자인으로 인해 많은 고객들의 생산 요청을 받고 이 시리즈에 대한 포르쉐의 생각이 바뀌었다. 1977년 911의 터보차저가 처음으로 변화를 맞이했는데, 배기량이 3.0L에서  3.3L로 커졌고 출력도 최대 300hp까지 상승했다. 이후 소소한 업데이트를 통해 930시리즈는 1988년까지 큰 변화 없이 시장을 지배했다. 그리고 포르쉐의 터보차저의 성공스토리는 911모델의 992세대를 통해 그 기틀을 마련했다.

엔진 시동을 걸고 강렬한 피스톤의  스트로크가 이루어지고, 배기가스가 고압으로 배기시스템을 통해 빠져나가며 터빈을 고속으로 빠져나가며 만들어내는 폭발적인 힘이 만들어지는 과정을 거쳐 성능을 폭발적으로 향상시키는 터보자저의 기본원칙은 오늘날에도 당연한 원칙이다. 그리고 이러한 과정을 위해 더 많은 신선한 공기를 빠르게 연소실로 보내 고효율의 연소가 이루어지게 만드는 것 까지, 터보차저의 기본은 아주 간단해 보인다. 

그러나 터보차저에도 어쩔 수 없는 결점이 있다. 첫째, 터보가 견딜 수 있는 한계온도가 있다. 나선형의 터빈 하우징은 섭씨 1,000도까지 가열될 수 있고 압축기 측면에서 적절하게 차폐가 이루어져야 한다. 이상적인 상태는 실린더에 들어가기 전의 공기 온도는 주위보다 20도이상 높으면 안된다. 만약 20도 보다 높게 되면 공기의 밀도가 저하되어 효율적 연소가 어려워진다. 항상 부스트 컨트롤과 압력상태를 통제해야하는 어려움이 존재한다. 

터보차저의 개발은 주로 1974년 이후 급속히 진행되었는데, 이는 모두 포르쉐 덕분이다. 수십년간 주펜하우젠(Zuffenhausen-포르쉐 본사가 있는곳)에서 '터보'는 기술과 동일한 단어로 통했다. 포르쉐 911의 모든 모델은 그 이름에 걸맞는 성능을 가지고 있다. 그 중 가장 인상적인 특징은 터보차저 엔진을 장착한 모델의 성능이 자연흡기 엔진 수준에 도달했다는 것이다. 포르쉐는 터보차저를 길들이는데 성공했다. 

 

Porsche 911 Turbo (930)

1974년 터보차저의 조상격인 930에도 배기가스 과급밸브가 장착되어 있었는데, 이 시스템은 이시대의 레이싱카와 유사한 것이었다. 최대 부스트 압력은 0.8bar로 260hp을 냈지만, 최대출력은 3,500rpm에 도달해야 낼 수 있었다. 1977년 대형 콤프레셔휠을 장착해 300hp까지 성능을 향상시켰다. 이때부터 압축공기를 위한 인터쿨러를 장착하기 시작했다. 

엔진: 터보
배기량: 3,299 cc
최고압력: 0.8 bar 
최고출력: 300 hp
최대토크: 412–430 Nm

 

Porsche 959

 

포르쉐는 1983년 프랑크푸르트 모터쇼에서 모터스포츠의 그룹 B를 위한 연구 결과로 탄생한 959를 통해 터보기술의 미래 잠재능력을 보여주었으며, 3년 후 일반형 모델이 출시되었다. 4륜구동 슈퍼스포츠카는 복잡한 시퀀셜 부스팅 시스템이 추가된 2개의 다른 크기의 터보차져를 장착하게 되었다. 작은 것은 엔진의 저회전 영역에서 반응하기 시작했고, 포르쉐가 개발한 전자식 부스트 컨트롤 시스템이 추가되었다.4밸브 엔진은 수냉식 실린더 헤드를 가지고 있었다. 

엔진: 트윈터보(시퀀셜)
배기량: 2,850 cc
최고압력: 1.0 bar 
최고출력: 450 hp
최대토크: 500 Nm

 

Porsche 911 Turbo 3.3 (964)

1991년 발표한 964는 이전 세대의 320hp의 3.3L 엔진을 장착했다. 3원 메탈촉매와 바이패스 출구용으로 추가한 촉매변환기를 장착한 덕분에 복잡한 배기가스 후처리와 관련된 엄격한 기준에서 안전했다. 압력제어 매핑과 50% 크기를 키운 쿨러도 추가 되었다. 1993년 이후 360hp의 3.6L 모델은 더 높은 출력에도 불구하고 연비 효율까지 향상시켰다.      

엔진: turbo
배기량: 3,299 cc
최고압력: 0.8 bar 
최고출력: 320 hp
최대토크: 450 Nm

 

Porsche 911 Turbo (993)

1995년 포르쉐는 마지막 공랭식 엔진을 장착한 993을 출시했다. 포르쉐의 911 시리즈 모델 중 2개의 터보차저가 장착된 것이 993이 최초다. 그러나 959와 달리 나란히 터보차저를 장착했고, 이 2개의 터보차저는 각각 6기통 3.5L 엔진의 실린더 뱅크에 직접 연결되어 공기를 공급했다. 또한 배출가스의 통로를 터보차저에 통합되도록 새로 디자인했다. 993 터보는 당시 가장 저공해차량이었고,1997년 터보S 모델에도 이 터보차저가 장착되었다. 그리고 격렬한 모터스포츠로부터 영감을 받아 개발된 GT2 모델은 최고출력이 450hp까지 향상되었다.

엔진: 트윈터보(병렬)
배기량: 3,600 cc
최대압력: 0.8 bar 
최고출력: 408 hp
최대토크: 540 Nm

 

Porsche 911 Turbo S (996)

1997년 출시한 996과 2001년 출시한 996터보는 새로 개발된 수냉식 3.6L 엔진을 장착해 포르쉐의 새로운 시작을 알렸다. 1998년 르망 레이싱의 우승머신인 GT1의 파워트레인을 기반으로 탄생한 996터보와 996터보S(2004년 기준)는 흡기밸브 효율 향상을 위한 배리오캠플러스(VarioCam Plus)를 장착했다. 그리고 터보S에는 포르쉐 세라믹브레이크(PCCB)가 기본사양으로 제공되었고, 팁트로닉S는 옵션으로 추가할 수 있었다. 터보S는 대형 터보차저, 효율성이 개선된 에어쿨러, 개선된 촉매변환기를 장착해 엔진 성능이 450hp까지 향상되었다.    

엔진: 트윈터보(병렬)
배기량: 3,600 cc
최고압력: 0.9 bar 
최고출력: 450 hp
최대토크: 620 Nm

 

Porsche 911 Turbo (997)

2006년 포르쉐는 가변터빈(VTG-variable turbine geometry)을 처음으로 장착한 997시리즈를 출시해 세상을 깜짝 놀라게 했다. VTG를 장착한 것은 각각 다른 각도에서 발생하는 공기의 흐름을 더욱 효율적으로 향상시키겠다는 것을 의미했다. 디젤에서는 이미 완성단계에 있는 기술이었지만, 997에 장착되는 시스템은 가솔린을 위해 새로 개발해야했다. 디젤보다 더 고온을 발생시키는 가솔린엔진에 적용하기 위해서는 일반적인 소재가 아닌 항공, 우주 산업에 사용되는 소재를 연구하고 적용해야 했다. 

엔진: 트윈터보(병렬식)
배기량: 3,600 cc
최고압력: 1.0 bar 
최고출력: 480 hp
최대토크: 620 Nm (오버부스트)

 

Porsche 911 Turbo S (992)

터보차저의 기술은 992에서 새로운 정점을 찍었다. 터보S에 장착된 새로운 엔진은 VTG가 배기가스 배출 밸브와 연계된 이전 모델 보다 더 대형화된 것이었다. 이를 통해, 냉간시동시 촉매가 보다 빨리 활성화되고 가열되기 때문에 엔진 성능과 연료 효율성을 향상시켰다.   

엔진: 수평대향 트윈터보
배기량: 3,800cc
최대터보압력: 1.4 bar 
출력: 650 hp
토크: 800 Nm

사진 :포르쉐