[차갑고도 뜨거운 심장, 엔진]재규어 AJ-V8 엔진

기사입력 2019.08.07 10:36
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자동차의 엔진은 두 가지의 상반된 속성을 가지고 있다. 한 가지는 차가움이고, 나머지 하나는 뜨거움이다. 이렇게 두 가지의 상반된 속성을 갖는 이유는 금속으로 만들어지기 때문이다. 증기기관으로부터 시작된 엔진의 역사 이래 인류는 항상 금속으로 엔진을 만들어 왔다. 최근에는 재료역학의 발달로 인해 금속 외의 다른 합성 재료를 사용하는 시도가 나타나고 있다. 그렇지만 여전히 지구상의 모든 엔진의 주류는 금속이다. 강철과 알루미늄 등의 금속은 엔진이 잠에서 깨어난 시점부터 가동 시간 내내 발생하는 고열과 마찰 등의 모든 부담을 감당할 수 있으며, 대량생산에도 적합하기 때문이다.


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금속으로 만들어진, 차가우면서도 뜨거운 자동차의 심장, 엔진의 세계로 독자 여러분을 초대한다. 오랜만에 돌아 온 본 기사에서 다룰 수많은 자동차의 엔진들 중 그 마흔 아홉 번째 이야기는 강력한 힘과 감성적인 질감을 지닌, '재규어(Jaguar Cars)'의 주력 V8 심장, AJ-V8을 주요 바리에이션을 중심으로 다룬다.


재규어를 대표하는 V8 심장

재규어 AJ-V8 엔진은 1996년부터 만들어지기 시작한 엔진으로, 1997년, 재규어 데임러 V8 모델에 처음으로 도입되면서 시장에 공급되기 시작했다. 재규어 AJ-V8 엔진은 재규어가 90년대까지 사용해 왔던 대배기량 직렬 6기통 AJ16 계열 엔진과 V12 엔진들을 대체하기 위해 개발되었다.


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재규어 AJ-V8 엔진의 기본적인 구조는 90도의 뱅크각을 가진 V형 8기통 엔진으로, 기통 당 4밸브의 DOHC(Double Overhead Cam) 밸브트레인을 사용하며, 연료 공급은 보쉬(Bosch)의 엔진 매니지먼트 시스템을 사용했으며, 실린더 헤드와 블록은 모두 알루미늄으로 만들어진다. 실린더 내부 라이닝은 초기에는 니카실(NiKASIL) 도금 처리를 적용하였다. 니카실 도금은 니켈(Ni)과 탄화규소(SiC, 실리콘 카바이드)의 복합전해도금으로, 주로 고회전형 알루미늄 합금제 엔진에 적용되는 코팅이다. 그러나 니카실 라이닝은 초도 생산분 일부에만 사용되었고 이후 생산분부터는 일반적인 주철 라이닝을 사용하게 된다.


배기량은 S-타입에 처음으로 도입된 4.0리터 사양 외에도 3.5리터부터 5.0리터 사양의 총 7종에 달하는 변형이 존재한다. 실린더 보어(내경)는 배기량에 따라 86~92.5mm, 스트로크(행정 길이)는 70~93mm의 변형이 존재한다. 압축비는 공통적으로 10.5:1이며, 최고출력은 사양에 따라 최저 300마력대에서 최고 600마력까지 다양하다. 이 외에 이 엔진에서 기통 2개를 잘라낸 형태의 ‘AJ126’이라는 파생형도 존재한다. 이 외에 소결 단조식 커넥팅 로드와 특수하게 설계된 일체형 주조 캠 샤프트, 강화플라스틱 소재로 제작된 흡기 매니폴드, 그리고 가변밸브타이밍 기술을 적용한 점 등의 특징이 있다.


또한 이 엔진은 사양에 따라 슈퍼차저(Supercharger)를 사용하는 버전도 존재한다. 슈퍼차저는 엔진의 동력을 직접 이용하여 압축기를 구동하는 방식의 과급기로, 터보차저보다 먼저 등장한 개념의 과급기다. 슈퍼차저는 터보차저와는 달리, 이론 상 터보 랙(Turbo lag)이 존재하지 않으며, 자연흡기 엔진에 근접한 응답성을 갖는다.


AJ26/27/28

재규어 AJ-V8 엔진의 초도 사양인 4.0리터(3,996cc) AJ26계열 엔진은 1997년 판매되기 시작한 재규어의 고급세단 XJ8과 최고급형 모델인 데임러 V8(Daimler V8) 모델, 그리고 2도어 GT카 XK8 등에 사용되었다. 이들 차종에 적용된 엔진은 ‘AJ26’이라는 별도의 형식명으로 분류된다. 보어와 스트로크는 모두 86mm의 스퀘어 엔진이며, 형식명인 26은 기존의 6기통과 12기통 엔진을 모두 대체한다는 의미에서 6과 12와 8을 더한 것이었다. 이 엔진은 1998년에 가변밸브타이밍 기술이 적용되면서 형식명 ‘AJ27’이라는 이름과 함께 개량이 이루어졌다. AJ27 엔진은 2003년까지 3차종에 계속 사용되었다. 2000년도에는 이 엔진의 새로운 바리에이션인 AJ28이 개발되어 재규어의 E세그먼트 세단, ‘S-타입’에도 적용되었다.


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AJ26 엔진은 슈퍼차저를 적용한 버전도 존재한다. 슈퍼차저를 적용한 사양의 경우에는 각 형식명에 ‘S’가 추가로 붙는다. 이 엔진들은 1998년도부터 생산이 시작된 AJ26S 엔진은 재규어 XJR과 XKR, 그리고 데임러 슈퍼 V8 등에 사용되었다. 2000년도부터 사용된 형식명 AJ27S의 경우, 변형된 형태의 루츠 블로워 방식 슈퍼차저를 적용해 출력이 370마력에 달했다.


AJ33/34

2002년형 재규어 S-타입부터 사용되기 시작한 바리에이션으로, AJ26 계열의 엔진에서 스트로크를 90.3mm로 늘려, 배기량을 4.2리터(4,196cc)로 증강한 유닛이다. 이 계열의 자연흡기 엔진은 298마력의 최고출력을 낼 수 있었으며, 재규어의 신형 XK를 비롯하여 S-타입, 등에도 사용되었다가, 후기형인 AJ34에 들어서는 304마력까지 성능이 개선된다. AJ34 엔진은 S-타입을 대체하는 신세대 재규어 E세그먼트 세단인 초대 XF는 물론, XK의 후기형 모델에도 사용되었다.


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AJ33 계열 엔진 역시 슈퍼차저 버전인 AJ33S가 존재하는데, 이 엔진은 XJR 슈퍼 V8, 데임러 슈퍼 V8, 그리고 XK의 고성능 버전인 XKR에도 사용되었다. 또한 AJ34S의 경우, XF의 최고급 트림에 적용되었다. 슈퍼차저가 탑재된 AJ33S는 406마력의 최고출력을 발휘했으며, 후기형인 AJ34S는 426마력에 달하는 최고출력을 발휘했다. 이는 1리터당 100마력을 상회하는 고성능이었다.


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AJ33 계열의 엔진들은 랜드로버의 일부 모델에도 사용되었다.. 2006년 등장한 랜드로버의 초대 레인지로버 스포츠와 레인지로버의 3세대 모델에 적용되었다. 레인지로버 스포츠제 적용된 엔진은 재규어 버전과는 달리 성능을 약간 낮춰 사용했다. 레인지로버 스포츠의 AJ34S 엔진은 395마력을, 레인지로버의 엔진은 406마력의 출력을 내도록 설계되었다.


AJ-V8 Gen.III

2009년에 처음 도입되기 시작하여 10년이 지난 지금까지도 현역으로 뛰고 있는 엔진으로, 재규어-랜드로버의 다양한 차종에 사용되고 있는 바리에이션이다. 완전히 새로워진 알루미늄 엔진 블록을 채용하고 가솔린 직접 분사 기구와 CVVT 기술, 덴소의 엔진 매니지먼트 시스템이 적용되었으며, 2010년도 유로 5 규제와 ULEV2 규제를 모두 만족시킨 엔진이다. 보어는 92.5mm, 스트로크는 93mm의 세미 스퀘어 엔진으로, 5.0리터의 배기량을 지니고 있다.




슈퍼차저 버전의 경우, 이튼(Eaton)의 6세대 ‘TVS(Twin Vortice Series)’ 슈퍼차저를 사용한다. TVS 슈퍼차저는 종래의 슈퍼차저에 비해소음과 진동이 적으면서도 효율은 더 높다고 알려져 있다. 이 엔진은 재규어와 랜드로버가 공용으로 사용하는 엔진으로, 랜드로버에서는 ‘LR-V8’이라는 형식명으로 부르기도 한다. 자연흡기 사양은 375마력~405마력의 최고출력을, 슈퍼차저 버전은 양산차를 기준으로 F-타입 SVR에 탑재되는 575마력 사양이 가장 강력하다. 이 외에 일종의 원-오프 모델에는 600마력 사양의 엔진이 나타나기도 했다.


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AJ-V8을 사용하는 차량은 중형 이상의 차급을 가진 현행 재규어-랜드로버 차량들이다. 재규어의 경우, 대형 세단인 XJ와 준대형 XF, 그리고 스포츠카 E-타입에 사용되고 있으며, 과거의 차종까지 거론한다면 2015년도를 전후하여 단종된 XK 시리즈까지 포함된다. 랜드로버는 레인지로버와 레인지로버 스포츠의 2개 모델에 이 엔진을 사용 중이다.


바깥에서도 사용된 AJ-V8

AJ-V8 엔진은 준수한 기초설계 덕분에 재규어-랜드로버의 울타리 바깥에서도 사용되었다. 가장 유명한 바리에이션으로는 애스턴 마틴의 스포츠카, V8 밴티지에 탑재된 4.3리터 및 4.7리터 버전이 있다. 이 엔진들은 재규어 AJ-V8의 기초 설계를 토대로 애스턴 마틴의 조율을 거친 엔진이라고 할 수 있다. 이 엔진은 ‘AJ37’이라는 별도의 형식명으로 지칭된다.


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애스턴마틴은 본래 86mm인 AJ27 엔진의 보어를 89mm로 늘려 4.3리터(4,280cc)의 배기량을 확보하였다. 여기에 일부 초고성능 차량에나 사용하는 드라이섬프 윤활 방식을 채용하였으며, 세미스퀘어에 가까운 숏스트로크 엔진으로, 385마력의 최고출력을 발휘했다. 그리고 특유의 강렬한 배기음으로도 유명했다.


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이 엔진은 2005년 등장한 애스턴마틴의 V8 밴티지에 실렸다. 후기형에 해당하는  4.7리터 버전은 보어와 스트로크 모두 91mm의 스퀘어 엔진으로, 436마력에 달하는 최고출력을 냈다. 현재 이 엔진은 AMG의 엔진을 사용한 신세대 V8 밴티지의 등장으로 인해 단종을 맞았다.


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이 외에 다른 바리에이션으로는 포드에서 사용된 3.9리터 사양(AJ30/AJ35)도 있다. 이 엔진은 2000년도, 재규어 S-타입과 동시대에 링컨 브랜드로 내놓은 포드의 야심작, 링컨 LS에 사용된 엔진이다. 이 엔진은 링컨 LS외에도 포드 썬더버드에도 사용되었으며, 255~284마력의 최고출력을 발휘했다.

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