F1 엔진의 새 시작, 르노 에너지 F1-2014

르노가 새 F1 엔진을 공개했다. 차세대 F1 엔진을 선보이는 것은 르노가 처음이다. 에너지 F1-2014로 불리는 새 엔진은 규정에 맞게 V6로 다운사이징 된 게 가장 큰 특징. 다운사이징 직분사 터보는 최근 트렌드에 정확히 부합된다. 출력은 현행 V8 자연흡기보다 높지만 연비는 35%가 더 좋다.

 

F1도 새로운 시대로 접어들었다. F1의 엔진은 V12에서 V8으로, 그리고 내년 시즌부터는 V6 터보로 다운사이징 되고 배기량도 2.4리터에서 1.6리터로 줄어든다. 엔진은 싱글 터보와 컴프레서, 그리고 E-모터가 허용되며 내년 시즌에는 5개의 엔진만 사용할 수 있다. 이듬해에는 4개로 더 줄어든다. 연료의 양도 현재보다 35% 감소한 100kg이 최대이다. 이와 함께 ERS(Energy Recovery Systems)도 사용할 수 있다. 파워 유닛의 무게는 늘어났다. 현재의 V8 자연흡기는 95kg에 불과하지만 ERS와 추가 냉각 시스템이 더해지면서 최소 중량은 145kg이다.

 

르노의 에너지 F1-2014는 지난 3년간의 개발 기간을 거쳤으며 에너지 회수 시스템 같은 기술이 통합된 개념이다. 르노에 따르면 에너지 F1-2014의 출력은 현재의 V8 이상이다. 반면 연료 소모는 35%가 줄었다. 파워와 연비 모두에서 V8을 능가한다는 설명이다. 에너지라는 이름은 르노의 양산차 엔진에 쓰이는 에너지 시리즈에서 빌려왔다.

 

터보가 적용되면서 엔진의 최대 회전수는 1만 8,000 rpm에서 1만 5,000 rpm으로 하향 조정된다. 최대 허용 보어는 98mm에서 80mm, 스트로크는 53mm로 감소하고 연료 분사도 간접에서 직접 방식이 도입된다. ERS의 MGU-K의 최대 회전수는 5만 rpm이다. 최고 출력은 600마력 내외이며 ERS로 추가되는 출력은 160마력 내외이다.

 

터보는 필연적으로 지체 현상이 발생하지만 에너지 F1-2014은 시작과 동시에 강력한 토크를 나온다. 지체 현상을 줄이는 게 개발에 있어서 가장 힘든 일 중 하나였다는 설명이다. 직분사는 스프레이 가이드 방식이며 간접 방식에 비해 연소의 효율을 더욱 높여주는 효과가 있다.

 

ERS의 MGU(Motor Generator Unit)는 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 바꾸는 장치이다. 에너지 F1-2014에는 MGU-H(Heat)와 MGU-K(Kinetic) 두 가지 MGU가 탑재된다. MGU-K는 엔진의 크랭크샤프트와 연결되며 규정에 따라 최고 출력은 160마력에서 제한된다. 가속 상황에서 에너지 저장 장치 또는 MGU-H로부터 파워를 전달받아 전기 모터를 구동시킨다. ERS는 MGU-H와 MGU-K, 그리고 에너지 스토어, 각종 전장품으로 구성된다. 올해 쓰이는 KERS와 비교 시 에너지 F1-2014의 ERS는 두 배나 높은 출력을 낸다.

 

이와 함께 르노는 에너지 F1-2014의 사운드도 공개했다. 엔진은 다운사이징 됐고 전체 음량은 감소했지만 F1 특유의 사운드는 그대로 유지했다고 밝혔다. 그리고 터보 특유의 음색은 자연흡기를 능가한다고 덧붙였다.

 

에너지 F1-2014은 7개월 만에 첫 디자인과 제작이 완성됐으며 극도로 정밀한 단기통 다이노에서 테스트가 진행됐다. 그리고 올해 6월에는 처음으로 실차 테스트가 가능한 파워 유닛과 ERS가 완성됐다. 에너지 F1-2014은 내년 1월 중순부터 각 팀에게 공급될 계획이며 3월의 개막전에서 공식 데뷔한다.

 

르노 엔진은 F1에서 여러 기록을 갖고 있으며 최근 몇 년 동안은 레드불과 함께 막강한 성능을 과시하고 있다. 작년 시즌에만 르노 엔진은 839포인트를 획득했으며 이는 F1 역사상 단일 시즌 최다 점수이다. 그리고 F1 진출 이후 르노 엔진은 11번의 컨스트럭터 타이틀을 차지하고 있다. 16번의 페라리에 이어 역대 2위이다. 1977~1986년 사이의 터보 시절에도 20번의 우승과 50회의 폴포지션을 차지한바 있다.