대우자동차가 99년 출시하여 토스카-매그너스에 장착된 직렬 6기통 2.0/2.5리터 두가지 배기량의 엔진.
1 개요
설계방향과 포지셔닝의 실책으로 실패했지만, 국내최초 직렬 6기통으로 뛰어난 감성품질을 지닌 엔진
"기술은 사면 된다"는 대우자동차답지 않게 사세가 기울어 가는 데서도 집념을 갖고 개발해서 양산까지 했는데 얼마 후 대우그룹 워크아웃을 맞아 묻혀버렸고, 시대의 흐름을 읽지 못하고 잘못된 개발방향으로 시장에 등장한 엔진. [1]
1.1 제작비화
1994년, 기존의 GM 파워트레인에서 벗어날 필요성을 느낀 대우차는 새로 편입한 영국의 워딩 테크니컬 센터(DWTC, Daewoo Warding Technical Center)[2]와 독일의 뮌헨 파워트레인 센터, 자사의 한국본사 부평연구소까지 3곳에 신형엔진 제작의뢰를 해 자체제작 엔진에 대한 발걸음에 박차를 가하고 있었다.이때까지는 잘나갈줄 알았겠지(...)
그리하여 1995년, 의뢰를 맡긴 세 연구소에서 연구소별로 XK(워딩센터 작), RK(뮌헨센터 작), VK(부평연구소 작) 엔진이 나오는데, 그 중 가장 테스트[3] 결과가 좋았던 XK가 엔진 프로젝트에서 최종 선정되어 같은해 4월부터 510억을 들여 본격적인 개발착수가 시작되었다.
1.1.1 활용 계획
[4]
제작이 어느정도 완료된 1997년, 출시예정인 자사의 그랜저급 준대형 세단인 'P-100'과 막 출시된 자사의 중형 세단 '레간자'에 장착할 목적으로 엔진 크기에 대한 연구를 하던 도중 자본부족으로 P-100 프로젝트가 백지화 되고 또 레간자의 일부 부품과 공간 간섭이 일어날 것을 우려해 부평연구소가 고육지책으로 실린더 사이간의 공간과 엔진의 전체적인 크기를 줄이는 것으로 설정을 잡아 크기를 줄여서 만드는데 성공했다.악몽의 시작
또한 이 엔진에 맞는 트랜스미션을 장착할 수 있도록 자사의 차량들에 변속기를 제공하는 아이신과 ZF에 미션 개발을 부탁했으나 결과물이 시원치 않자 대우가 직접 6단 수동변속기인 코드네임 D24 제작을 시작했고[5] 2001년도에 상용화할 계획까지 잡아놓았었다. 하지만 6단 수동변속기는 개발이 백지화 되었으나, 개발 방향을 선회해 5단 수동변속기로 개발해 토스카에 와서는 장착이 되었다. 실제로 토스카의 수동 변속기 코드네임도 D24인 것을 확인 할 수 있다.
그러나 위의 계획들은 대우자동차의 파산으로 인해 변경되거나 대부분 백지화되어버렸고, 그로 인해 매그너스의 일원화를 위해 엔진연구와 개발을 매그너스에 맞추어 일부분 변경한 끝에 1999년 개발을 끝마칠 수 있었다.[6]
이로서 대우차에는 오펠의 모트로닉 직렬 6기통 엔진에 이어 두 번째 직렬 6기통 엔진이 나왔다.
2 기술적인 측면
1995년부터 7년간 510억원을 들여 자체 개발, 1999년에 출시한 볼보와 함께 세계에서 둘뿐인 가로배치로 전륜구동 엔진이다. 공밀레 소리가 날 법도 한 엔진인데 세계 각국의 제조사들이 시도했다가 GG치고 포기한 실린더 사이 간격 6mm[7]를 실현해 내고도 30,000km 연속 구동 테스트를 통과하는 업적을 달성해 냈다! 다만 이 6mm의 장벽을 유지하는 것이 결과적으로 XK 엔진의 설계 마진이 없어지게 되어 개량이나 다양한 바리에이션을 만들어 내지 못하는 이유가 되었다.2.0의 경우엔 실린더 간극이 8mm이다. 이는 혼다 S2000의 고회전형 엔진과 실린더 간극이 동일한 두께. 허나 대우 XK엔진과는 달리, 혼다의 고회전형 F20C/F22C 엔진은 섬유강화금속 재질로된 실린더 슬리브를 적용 외계인 고문함으로서 S2000의 상징인 9,000rpm의 고회전을 실현시키는것도 모자라 튜너들의 500마력이 넘는 막장 터보 튜닝에 대해서도 충분히 버텨 주고 있다는게 다른점이다.
2.1 엔진 마진 및 활용성 평가
실린더 간격을 극단적으로 줄였다.[8] 순정상태에서 이미 성능 마진을 다 사용했기 때문에 튜너들 입장에서는 내구성을 낮게 평가했다고 한다. [9]
과다한 엔진오일소모 이슈로 보증기간내 엔진을 교체한 차량에서도 또 다시 오일 소모현상 및 엔진블럭 크랙으로 재교환하는 차량이 생기는 등의 결함사례가 보고 되고 있다. 또한 그 외에, 옛날 대우자동차 시절부터 이어져 온 헤드가스켓 변형으로[10], 냉각수가 실린더에 유입되는 문제가 적산거리 10만km를 전후로 나타나기 시작한다.
상기한 내용처럼 다양한 엔진관련 이슈들로 기본적인 내구성에 문제가 있다고 평가받고 있으며 2016년 현재 XK엔진 탑재 차량들이 노후화된 상태로 중고차 구입시 각별한 주의가 요망된다고 한다. 허나 실사용 오너들의 경우에는 전술한대로 열에 약하고, 엔진이 예민하다는 것을 단점으로 꼽았으나, 어떻게 관리하느냐에 따라 다르다고 하니 관리에 따라 그 내구성이 다른 듯 하다.
애초에 직렬 6기통은 가로배치로 만들 경우 엔진룸에 집어넣을만한 사이즈로 소형화 하는데 애로사항이 있어 '보통' 세로배치형으로만 설계되는데 크랭크샤프트와 캠샤프트의 길이가 길어서 토크에 의한 비틀림에 약하고 V6에 비해 공간을 많이 차지하고 무거운 관계로 BMW[11]나 볼보[12]를 제외하면 사라지는 추세였고, 이 엔진 개발을 막 시작하던 시기에는 메르세데스-벤츠조차 직렬 6기통을 V6로 대체하고 있었으며, 10년이상이 지난 2015년 현재, '실키 식스'라 불리며 정숙성과 가속능력, 회전질감면에서 타의 추종을 불허한다는 BMW조차도 기존 직렬6기통 3리터이하 엔진을 4기통 터보로 완전히 대체 하였다. [[벤츠에서 갑자기 20년만에 직렬 6기통의 부활을 발표했다.]
2015년 현재는 BMW의 35i, 40i 엔진 라인업을 제외하면 양산차중 직렬 6기통을 쓰는 회사는 쌍용만이 유일하다.[13]따라서 이 엔진은 대우그룹 공중분해가 없었더라도 사장될 수 밖에 없던 것으로 평가되곤 한다. 자세한 것은 모터트렌드 한국어판 2008년 11월호 그 많던 직렬 6기통 엔진은 어디로 갔을까? 참조. 하지만 구조 상 단종 시까지 내구성은 몰라도 마케팅에 사용한 정숙성이나 감성품질은 유수의 엔진들과 비교하는 정도까지는 아니어도 뛰어나다는 평가를 받았다.
엔진의 출력특성은, 중회전(2500~4500rpm)영역에서의 출력이 충실하여 실용적이고 출력수치에 비해 호쾌한 느낌을 준다. 동시대의 현대 델타엔진과 비슷한 특성으로써, 짧은 스트로크로 인한 저회전에서의 출력부족을 만회하기위해 캠샤프트의 양정과 작동각을 낮춰, 실용영역대에서 좀더 운전성을 살리는데 초점을 맞춘 결과물이다. 덕분에 풀가속을 할일이 거의 없는 일반적인 오너들 사이에서는, 고속도로에서 제실력이 나온다는 평가를 받을정도. 그러나 문제는 현대 델타 엔진과 마찬가지로, 숏스트로크 엔진답게, 저회전 출력이 매우 떨어지고, 또한 캠샤프트 때문에 숏스트로크의 최고 장점인 고회전에서의 파워는 민망스럽게도 눈에띄게 떨어지는편. 실제 현대기아의 세타엔진 장착차량과 풀가속 성능에서는 다소 뒤지는 모습을 보인다. 단, 2.5리터엔진은 표기된 출력보다도 달리기 실력(특히 추월가속력)이 출중한 편이다. 물론 고회전으로 올라가면 올라갈수록, 가파르게 토크곡선이 하락한다.
2.2 의의
직렬6기통엔진은 특유의 회전질감으로 인해 감성품질이 매우 뛰어났다.[14] 또한 직렬6기형 엔진의 특성상 엔진 크기가 클수밖에 없었으나 전륜구동 모델에 상정하여 개발하여 컴팩트한 설계로 엔진 길이가 642mm, 일반적인 4기통 엔진보다 짧았다.(엔진의 가로 배치는 실린더간 간격이 매우 좁아졌기에 가능해진 것) 이러한 직렬6기형 엔진은 당시 BMW나 벤츠에나 장착되는 고급 메커니즘으로 일반적인 대중들이 구입하기엔 진입장벽이 높은 가격대였다. 그러한 고급 메커니즘을 천만원대의 저렴한 중형 가족형 승용차에서 맛볼 수 있다는건 전세계적으로도 보기 드문 모델.다만 안타까운 점은 xk엔진을 활용할만한 다른 모델이 없었다는 점이다.개발비 회수나 제작원가를 고려했을때 최소한 준대형차 이상의 차량에만 올릴 수 있는 엔진이지만 당시 대우에는 후륜구동도. 매그너스나 토스카 이상의 대형승용차도 없었고 단지 매그너스와 토스카 뿐이었다.[15]
GM대우의 매그너스 2002년식부터 적용되었으며 후속 모델인 토스카에도 적용되었으나 연비가 떨어지고 제조원가가 높으며[16]대우에서 이를 활용할만한 차량도 없고 엔진의 배기량, 기통수 설정, 목표 건조중량, 사이즈, 소재선정, 프로젝트 패키징이 처음부터 잘못 된 엔진이다.[17][18] 따라서 매그너스-토스카의 단종과 함께 사라져 상당히 짧은 시절[19]을 누리다가 단종되었다.
- ↑ 이전 각주에서는 이 엔진이 대우차 몰락에 부채질을 했다고 했는데,이는 말이 되지않는 이야기이다.그렇게 따진다면 대우는 95년도부터 개발을 시작해 2천여 억을 들여 만든 쌍용 렉스턴으로 망했다고 보는게 타당할 것이다.이러니 저러니 하지만 결과론적으론 회사 운영진들의 부정과 분식회계가 주요 원인이었지만...
- ↑ 누비라와 라노스의 아이디어를 낸 곳으로, 대우차에 편입되기 전에는 벤츠와 롤스로이스, BMW의 일부설계를 담당해 명성이 높았다
- ↑ 10,000km 주행 테스트와 디젤, LPG등 기타연료 이식등 상용화에 관해서 필요한 부분을 테스트했다.
- ↑ 제작 중반의 2.5리터급 프로토타입 엔진. 대우차의 코드분류상 X25D0(여기서 0은 연구용을 뜻함.)으로 불렸으며, 지금 떠올리는 커버 디자인과는 상당히 다른 디자인이 특징이다.
- ↑ 상용화가 되었을 경우 생산은 대우중공업에서 맡을 계획이었다고 한다.
- ↑ 쉬라츠에는 V8 엔진이 달릴 것을 목표로 연구되었기 때문에 XK는 장착 대상에서 제외되었을 가능성이 크다. 설령 달렸다고 하더라도 상대적으로 가격이 저렴하게 포지셔닝되었을 가능성도 있다.
- ↑ 당시 6mm는 어느 제조사를 막론하고 마의 장벽이었다! 너무 얇으면 실린더가 내부 압력을 견디지 못하고 균열이 생기기 때문.
- ↑ 다만 당시의 설계기준으로는 이게 최선이었다고 한다. 과거 1.5리터 DOHC 엔진의 개발감수를 맡아주었던 로터스에게 기술제휴 요청을 하였다면 조금 더 개선될 수 있었지 않았을까 할 뿐이다.
- ↑ 과급기를 얹었을 때 자주 깨지는 블록으로 인해 튜너들 사이에 악명이 높았다. 메이커 입장에서도 실린더 블럭이 얇고 열변형에 취약하기 때문에 엔진을 직분사와 터보를 이용하는 엔진 다운사이징에 활용하기는 영 좋지 못했다. 물론 그 당시 대우의 사정이 그런 시대적요구에 맞는 고성능 엔진을 얹을만한 차를 만들 수 없을 정도로 안좋았었던 것과, GM 산하로 와서는 XK 말고도 대체안이 많이 있었기에 내구성 및 설계의 개선 여지가 있음에도 단종시킨 것을 상기해야 한다.
- ↑ 소모품 내구성이 약하다는게 중론
- ↑ 회사 특성상 미니를 제외하면 가로배치 플랫폼이 없으므로 가로배치는 하지 않았음.
- ↑ 사실상 지금까지 직렬6기통엔진을 사용해서 가로배치를 하는 유일한 메이커로 슈퍼차저+터보차져까지 올리고 있다.
- ↑ 다만 이 쪽은 회사의 자금,기술적 한계상 어쩔수 없이 지난세기 이전의 오래된 벤츠 세로배치 직렬6기통을 쓰는 처지라...
안습....쌍용 체어맨 - ↑ 개발당시 포르쉐로부터 두 차례 기술 검증 평가를 받았다.
- ↑ 스테이츠맨이나 베리타스는 전량 OEM 수입차라서 한국 공장에서 만들지 않았다.
- ↑ 많은 회사가 엔진블럭으로 강철블럭을 쓰거나 다른금속과 합금해서 쓰는 반면,XK는 피스톤을 제외하면 블럭 자체가 알루미늄이다.다들 알다시피 알루미늄은 소성가공시 가공경화,즉 모양변화가 급속도로 진행되다 보니 단단해지기 전의 빠른 시간 내에 블록을 찍어내지 못하면 다시 변형시키기가 굉장히 까다로워서 제작비가 많이 들고,주기적인 관리가 되지 않으면 부식이 쉽고 빠르게 진행된다.하지만 결정적으로 XK 의 알루미늄엔진 블럭은 강도가 약하며,노후화가 될 수록 마모가 심해진다 .그러므로 6기통이면서도 4기통만한 가벼운 무게를 추구했던 대우차가 이런저런 생각은 하지 않고 재료선정 자체를 잘못했단 소리.조금 과장을 보태서 자동차는 내구성을 극한으로 추구하는 기계들 중 하나인데,파워트레인 노후시의 내구성을 생각하지도 않고 엔진 무게와 경량화에만 촛점을 맞춰 재료선정을 하니 엔진이 문제가 일어나지 않고서는 배길 수 없는 것이다. 차라리 주 제작금속을 마그네슘으로 하면 강성은 알루미늄보다 15%나 좋아지고,최적의 경량화를 실행시킬 수 있으며(마그네슘은 공업금속중 무게가 제일 가볍다.),방열성과 진동상쇄가 좋아 6기통 특유의 구조와 다기통 엔진이 뿜어내는 열기들을 생각하면 더 좋은 정숙성과 열기 저하라는 두마리 토끼를 잡을 수 있다.또한 절삭성과 주조성,재생성이 좋아 튜닝과 정비를 하기에도 편하나,마그네슘 최대의 단점은 알루미늄보다 더한 부식이라는 점이다.차라리 제작단가를 올려서 마그네슘과 알루미늄을 합금하거나,엔진블록을 특수코팅해 엔진이 부식되지 않도록 하는 방법도 있는 등 내구성 위주로 갔었더라면 가격과는 별개로 내구성은 SM5 1세대에 얹힌 SR20DET처럼 많은 찬사를 받았을 수도 있었다.
문제는 그렇게되면 제작단가가 올라가지만...대우:왜 우린 항상 뭐만 할려하면 안되는걸까 - ↑ 레간자에는 기존의 2.2 모델을 대체하기 위해 2.5 엔진이 장착될 수 있도록 상당기간 연구하였다고 한다.그러나 아쉽게도 자본 부족으로 백지화되었다.
- ↑ 이 말은 상당히 잘못된 말이다.대우자동차는 XK의 주요장착 라인업을 기본 2.5리터에서 최대 3리터 후반까지 잡아,준대형급 모델인 P100에 장착하기 위해 개발하려 하였으나,대우자동차의 부도로 인해 P100의 개발은 백지화가 되었고,쌍용차를 인수해 체어맨을 얻은데다 비슷한 이유의 자금난으로 독자개발을 줄여 최대한 부채비율을 줄였어야 될 당시 대우차는 원가절감이라는 방법 말고는 개발이 완료된 엔진의 구조를 뜯어고칠 자본도,여력도 없었다.그나마 대우 차량중 경쟁력이 있는 매그너스에 장착하는 것을 제외하고는 이 엔진을 활용할 선택지가 없었다는 것이다.또한 XK의 사이즈는 동세대 4기통 엔진들과 비슷하거나 살짝 큰 정도였고,목표 건조중량 또한 알루미늄 블록을 사용하여 경쟁작과 별 차이가 없었다.배기량 또한 2.5리터를 기본으로 제작된 차량이기 때문에 중형차에 맞춰 어쩔수 없이 2리터로 재편한건 아쉬운 부분이지만,2.5리터 모델들이 경쟁사의 동급 모델들에 비해 호평이었던 것을 보면 적정한 포지션이었다고 볼 수 있다.그리고 무엇보다 당시에는 대우차의 자체개발 모델들이 출시되었지만 엔진등의 파워트레인 쪽은 여전히 GM계열 차량들의 것을 써 파워트레인의 독자적인 독립도 요구되던 시기라 빨리빨리 출시하지 않으면 경쟁작들과 비교될 처지였다.
- ↑ 엔진은 한번 개발하면 수십년간 개량만을 거치며 두고두고 사용할 수 있는 기구이다. xk엔진이 탑재된 매그너스와 동시대에 경쟁하던 쏘나타에 얹힌 2.0시리우스 G4CP엔진은 1980년대 중후반 부터 현대자동차가 사용한 엔진으로 1979년에 미쓰비시가 개발한 4G63가 원형이다. 현대에서는 04년 뉴ef쏘나타 단종까지 20년가까이 쓰여졌고 현재도 수많은 중국자동차 업체에서 사용중인 엔진이라는 것을 감안하다면 xk엔진이 얼마나 단명했는지 극히 비교가 될 것 이다.