과급기
1. 개요
차저, Charger. 과급기를 통틀어 Supercharger라고 칭하기도 하지만 터보차저와 슈퍼차저를 구분하기 위하여 차저라고 통칭하는 경향이 있다.
내연기관, 그중에서 특히 왕복엔진에 보다 많은 산소를 공급해, 불완전 연소를 줄이고 완전 연소 비율을 높여 출력과 효율을 높이는 장치이다.
2. 역사
과급기의 역사는 생각보다 오래되어서 1860년에 이미 특허가 등록되었는데, 다만 이때의 것은 왕복엔진이 아닌 용광로용 과급기였다. 어찌보면 풀무의 확장판이라고도 할 수 있겠다.
최초로 내연기관을 위한 과급기를 개발한 것은 독일의 엔진 및 자동차 개발자로 유명한 고틀리에프 다임러(Gottlieb Daimler)다. 그리고 프랑스에서 처음으로 원심식 압축기를 사용한 과급기가 등장하였으며, 이것은 곧 경주용 차에 쓰이게 되었다.
가솔린 터보차져의 경우 1960년대에 올즈모빌이 당시 준중형차였던 커틀라스에 가장 먼저 적용하였고, 그 다음에는 쉐보레 코르베어, 그리고 1978년의 사브 99 순으로 적용했다. 디젤은 38년도에 트럭용 엔진에 적용이 되었다.
슈퍼차져는 그 이전부터 사용됐는데, 이는 연료시스템 기술력이 딸려서 그런 것. 상대적으로 가솔린 엔진에는 슈퍼차져를 적용하기 쉽다.
3. 작동 방식
공기 압축기. 이렇게 하면 공기의 밀도가 높아져 산소의 양이 많아지므로 연소 효율이 높아지고 이를 이용해 출력을 높이거나 연료소비를 줄여 연비향상과 이산화탄소 감소라는 장점을 얻을 수 있다. 무리한 튜닝이 아닌 순정 과급기 차량의 경우 가솔린 엔진은 보통 0.8~1.2bar, 디젤 엔진은 2bar까지 과급하는데, 과급압이 1bar만 되더라도 배기량이 원래 엔진의 두 배가 되는 효과가 나타난다. 다만 과급압은 계속 변동하기에 늘 동일한 배기량 향상 효과를 얻지 못하며 이것이 단점이 된다.
참고로 순정 과급기 차량은 순간 출력을 알 필요가 딱히 없어 과급압 게이지가 없지만, 스포츠 튜닝 차량 가운데 과급기 장착 차량에는 과급압 게이지가 필수로 달린다.
과급기를 거친 공기는 압축되면서 온도가 올라가는데 열 엔진의 효율면에서 안 좋다. 열 엔진은 열저장체(연료와 혼합된 기체)가 저온부(외부)에서 고온부(폭발 챔버)로 오가며 온도차로 인해 팽창할때 운동에너지를 뽑아내는 방식이기 때문에[1] 저온부의 온도가 올라가면 고온부와의 온도차가 적어지고 열엔진의 효율이 급감하기 때문이다.
위와 같은 이유로 압축된 공기를 냉각시키는 인터쿨러(intercooler)는 필수. 옛날 현대 갤로퍼나 쌍용 무쏘처럼 측면에 'INTERCOOLER'라고 자랑스럽게 써 붙이고 다니거나 보닛에 뭔가 덕트 같은 게 있다면 이 시스템을 내장하고 있다. 그러나 요즘 과급기 장착 차량들은 인터쿨러가 안 달린 차가 거의 없어서 굳이 스티커를 붙이지 않으며, 깔끔한 디자인을 위해서 전면부에 내장하였기 때문에 인터쿨러를 확인하려면 보닛을 열어보거나 전면 그릴을 보는 수밖에 없다. 하지만 랠리카, 소형 스포티 차량은 공간제약 때문에 보닛에 덕트를 내는 경우가 아직도 많이 있다.[2]
배치방식에 따라 특성도 달라지는데 엔진 위에다 두면 파이프의 길이가 짧아지므로 리스폰스(응답성)가 좋아지게 되고, 전면 그릴 쪽에 배치하면 주행풍으로 인해 냉각효율이 좋아진다. 냉각 방식은 공랭식[3]도 있고 수랭식도 있고 다양하다. BMW M4는 수냉식 인터쿨러+공기에 직접 물을 분사한다. 이해가 안 되는 분들을 위한 동영상
제2차 세계 대전 중 쓰인 항공기 중 일부는 추가적인 냉각을 위하여 물과 알코올을 섞은 혼합액을 연료/공기 혼합기에 분사해주는 시스템을 사용하기도 했으며, 전시 긴급 출력을 내기 위해서 이를 활용하기도 했다. 물만 뿌려도 효과를 얻을 수 있지만 알코올을 섞은 것은 온도가 낮은 고고도에서 보관상태로 있다가 얼지 않도록 하기 위해서다. 물론 물/알코올양은 한정이 있으므로 보통 공중전처럼 긴급한 상황에서만 썼다. 차량에도 알코올(메탄올)과 물을 일정비율 혼합해서 사용하기도 한다. 출력 상승폭은 그리 크진 않지만 이 시스템을 장착한 차량의 엔진을 까보면 흡기 쪽이 엄청나게 깨끗하다고 한다. 단 과다분사될 경우 연소실에 들어간 물은 압축되지 않기 때문에 커넥팅로드를 휘어먹는 사태가 발생할 수 있으니 함부로 설치 및 세팅을 해서는 안되고, 장시간 사용하면 점화플러그의 부식을 일으키기도 하기 때문에 내식성 소재(이리듐 등)로 전극을 만든 플러그 사용이 요구된다.
슈퍼차저는 엔진 축에서 힘을 받아 쓰므로 어느 정도 동력 손실이 있지만, 터보차저는 배기가스의 힘으로 압축기를 돌려쓴다. 하지만 일정 RPM 이상 나와야 과급이 이루어지므로 '~몇 RPM에서 터보가 터진다'라는 표현을 하기도 한다.
3.1. 슈퍼차저
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아우디 3.0L TFSI엔진. V형 엔진 중앙에 꽈배기처럼 생긴 것 2개가 루츠식 슈퍼차져이다. 위 사진에선 V6 TFSI 글자와 아우디 로고 사이에 있다.
엔진 역사상 최초의 과급방식이다. 1920~30년대의 뒤젠버그(Duesenberg) 사 차량에서 사용한 이후, 미국 등지에서 적극 활용했다.
3.1.1. 기본원리, 개념
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로브/스크류 타입은 슈퍼차져 하우징 안에 있는 로터를 맞물리게 돌려서 공기를 강제적으로 유입을 시키는 방식이다. 과거에는 일자형 로브를 돌렸으나 소음문제도 있고 효율개선을 위해 요즘은 웬만해서는 스크류 타입으로 설계한다. 스크류타입 중에는 로브의 골 사이에 돌출부가 맞물려 돌아가는 루츠(Roots) 방식(로터리식)과, 로터 형상이 암/수가 있도록 만든 리솔름/리스홀름(Lysholm) 방식[4]을 쓰지만, 설치공간이 좁거나 특수한 경우에는 터보차져에 쓰이는 윈심(Centrifugal) 임펠러(impeller) 방식도 사용된다.[5]
로터를 돌릴 동력은 엔진 출력축 앞에 풀리를 걸어서 동력을 얻는다. 슈퍼차져 구조는 동력축과 연결된 구동풀리, 엔진 회전수가 낮을 때 구동축과 구동풀리를 끊어주고 이어줘서 구동저항을 방지해줄 전자클러치, 슈퍼차져가 켜질 때 증속을 해줄 기어, 공기를 빨아들일 로터, 공기를 식혀줄 공냉(혹은 수냉)식 인터쿨러, 공기가 필요 이상으로 들어가지 않게 조절해주는 바이패스 밸브를 하우징 안에 담는다. 터보차져는 블로우 오프 밸브가 이 역할을 맡는다. 이해가 안 된다면 슈퍼차져/터보차져 차량들 엔진음에서 중간에 '퓨숙퓨숙'거리는 소리가 바로 밸브가 작동하는 소리이다.
3.1.2. 장점
- 반응성 - 터보차져가 RPM이 낮으면 로터를 돌려줄 배기압력이 낮아서 출력이 제때에 안 나오는 터보랙이 발생하는 것에 비해, 자연흡기 수준의 출력 반응성을 낼 수 있고. 엔진 구동축에서 에너지를 뺀다고 해도, 공기를 과급해서 연소효율을 높이므로 중(中)회전까지는 그렇게까지 손해는 아니다.
- 간단한 구성 - 터보차져는 터보차져 본체와 터보 전용의 배기 매니폴드와 배기 파이프[6], 길고 긴 과급라인과 인터쿨러를 설치 해야하지만, 원심식 슈퍼차져의 경우, 배기를 건드릴 필요 없이 그냥 적당한 자리에 브라켓 걸어서 차져를 장착한 뒤에, 벨트를 하나 더(혹은 좀 더 긴 벨트를) 걸고, 인테이크 파이프와 연결해주면 끝나기 때문에 간단하다. 인터쿨러도 그닥 큰 것을 필요로 하지 않는다. 하지만 본체의 크기가 큰 로브나 스크류 타입의 경우는 엔진베이가 넓거나 제조사에서 기성품으로 볼트온킷이 나오는경우가 아니면 작업이 많이 어려워지는데, 특히 본체가 서지탱크에 장착이 되어야하므로 공간제약이 매우 커지게 된다. 여기다 터보와 달리 서지탱크 용량도 직접적인 영향을 미치기때문에 더더욱 제약이 커진다. 이런 경우 원심식 슈퍼차져를 장착하거나 머슬카처럼 보닛을 자르고 장착한다.
- 내구성 - 후열에 신경을 쓰지 않는다면, 불과 적산거리 10만 키로 내외에서 뻗어버리는 터보차져와는 달리, 슈퍼차져는 슈퍼차져 제조사 자체에서 10만 마일 워런티를 보장할 정도로 내구성이 엄청나게 좋다.[7][8] 기본적으로 크기가 같은 풍량의 터보차져보다 거의 2배 정도 크고, 150,000rpm~200,000rpm 정도로 회전하는 터보차저에 비해 슈퍼차져의 회전속도는 고작 1/15수준인 10,000rpm~20,000rpm 정도인 경우가 대부분이다.[9] 또, 엔진오일을 같이 사용하는 터보차쳐와는 달리 슈퍼차져는 오일 저장탱크가 엔진오일 라인과는 독립되어 따로 설치된다. 오일 순환량이나 슈퍼차져 본체 자체가 머금고 있는 오일량 역시 터보차져에 비해서는 엄청나게 많기도 하고, 터보에 비해서 상대적으로 부스트압을 나지막히 쓰는 경우가 대부분이다. 마지막으로 슈퍼차져 자체의 스트레스나 부하[10] 등은 그다지 크지가 않기 때문에 내구성이 매우 훌륭하다.
- 세팅의 용이성 - 슈퍼차져 구동 풀리 직경을 바꾸는 것만으로 과급량을 조절할 수 있다. 다만 너무 작은 풀리를 걸 경우 슈퍼차져 베어링과 기어박스에 무리가 가거나, 벨트 텐셔너의 한계를 넘어설수 있으니 적당한 사이즈를 써야 한다.
그리고 이런 장점과 후술 할 터보차져의 단점이 명확하게 작용하는게 이륜차이다. 이륜차]에서 과급을 할 시 무겁고 공간을 많이 차지하는 배관과 터보랙 때문에 위험한 터보차져보다는, 작은 차체에 쉽게 달 수 있는 크기로 스로틀 바디에 달기만 하면 되고 출력이 완만한 슈퍼차져가 유리하다. 대표적으로 카와사키의 닌자 H2와 H2R이 있다. 원심형 슈퍼차져를 장착해 H2는 210마력, H2R는 310마력을 내고 있고, 건조중량도 215kg인 괴물이다. 좀더 과거의 모델로는 저배기량에 슈퍼차져가 불리하다는 편견을 비웃기라도 하듯, 2012년도까지 푸조에서는 125cc 스쿠터에 슈퍼차져를 장착하여 세상에서 가장 빠른 125cc 스쿠터로 판매하기도 했었다.[11] 할리 데이비슨의 V-ROD 드래그 레이스 버전 튜닝도 슈퍼차져 튜닝을 기본으로 하고 있다.
[image]머슬카와 슈퍼차져는 넉넉한 엔진룸, 대배기량, 출발 또는 변속 직후 출력이 좋기 때문에, 드래그 레이스에 아주 잘 어울리는 특성을 지니고 있다. 거기다가 미국과 호주에서는 이런 대배기량 엔진들이 많고 특유의 엄격한 교통단속 환경 덕분에, 경찰이 미처 발견하지 못할 정도로 짧은 시간에 상대와 겨뤄 승부를 끝내버려야 하는 특징과, 단 10초면 끝나는 드래그 레이스가 50년대부터 엄청난 인기를 구가함에 따라, 미국/호주의 자동차 튜닝 문화와 슈퍼차져는 뗄레야 뗄 수 없는 관계가 되어버렸다. 때문에 슈퍼차져 튜닝의 진수를 보여주는 미국이나 호주의 고성능 머슬카들의 슈퍼차져 튜닝들을 보면, 상상 이상의 크기로 보닛을 뚫고나온 둥그런 구조물들을 볼 수 있다. 이것들은 드래그 레이스에 맞게 슈퍼차져를 무식하게 키워서, 출력이 '''최대 3,000마력'''이 나오는, 거의 기관차 수준의 괴물들이다.[12] 당연히 이런 시스템은 드래그 경주와 몬스터 트럭에서나 쓰지, 중량과 무게중심 그리고 공기저항 때문에 실생활에서나 쓰일 승용차나 트랙에서 달릴 경주차, 슈퍼카들은 이렇게나 과격한 튜닝#s-2은 하지 않는다.
3.1.3. 단점
- 낮은 출력
구동저항 때문에 동일한 과급압일 때, 터보차져에 비해서 출력이 약 20% 정도 떨어진다. 많은 사람들이 아는 것과는 다르게 고회전 영역뿐만 아니라 중회전대는 물론이고, 효율 좋은 다운사이징용 터보차져와 비교했을 때는 초저회전(약 1,300rpm 이전까지)영역에서만 터보보다 힘이 있을 뿐이지 일상적인 엔진 회전수인 1,500rpm~2,000rpm 정도의 저회전 영역에서도 터보차져보다 출력이 낮다.
이는 터보랙이라 불리는 스풀업 구간만 지나가면 바로 최고 과급압으로 올라가서 고회전 끝까지 유지가 되는 터보차져와는 달리, 슈퍼차져의 과급압력은 전적으로 엔진의 회전속도에만 의존하기 때문에 그렇다. 즉, 엔진의 rpm이 올라가지 않는다면, 부스트 역시 올라가지 않는 것이다. 터보차져 역시 일정 rpm 이상 올라가야 본격적으로 작동한다는 사실은 슈퍼차져와 같지만, 일단 스풀업 구간만 지나가면 바로 설정한 최고 과급압이 나오는 경우가 대부분이다. 콜벳 C6 ZR1의 개발 당시 슈퍼차저 특유의 고회전 출력효율 문제로 인해 터보차저 쪽으로 개발이 진행될 수 있었다고 한다.[13] 또한 엔진의 기본 출력이 적을 수밖에 없는 소배기량 엔진의 경우, 슈퍼차져를 돌리기 위한 엔진힘 자체에 대한 부담이 대배기량 엔진들보다 크기 때문에, 연비 대비 출력 효율에 있어서 터보차저에 비해 불리하며 다운사이징이 추세인 현 자동차 업계들의 상황에 있어 터보차저에게 처참하게 밀리는 게 사실이다. 저항을 줄이기 위해 코팅을 하거나, 에어컨 컴프레서의 구조를 응용하여 임의적으로 마그네틱 클러치를 사용해 공회전이나 정속주행 시에 과급기의 연결을 차단하여 연비를 전보다 향상시켜 내고는 있지만, 터보차져의 효율이 개선되는 속도에 비하면 슈퍼차져의 발전속도는 거북이나 마찬가지다.
이는 터보랙이라 불리는 스풀업 구간만 지나가면 바로 최고 과급압으로 올라가서 고회전 끝까지 유지가 되는 터보차져와는 달리, 슈퍼차져의 과급압력은 전적으로 엔진의 회전속도에만 의존하기 때문에 그렇다. 즉, 엔진의 rpm이 올라가지 않는다면, 부스트 역시 올라가지 않는 것이다. 터보차져 역시 일정 rpm 이상 올라가야 본격적으로 작동한다는 사실은 슈퍼차져와 같지만, 일단 스풀업 구간만 지나가면 바로 설정한 최고 과급압이 나오는 경우가 대부분이다. 콜벳 C6 ZR1의 개발 당시 슈퍼차저 특유의 고회전 출력효율 문제로 인해 터보차저 쪽으로 개발이 진행될 수 있었다고 한다.[13] 또한 엔진의 기본 출력이 적을 수밖에 없는 소배기량 엔진의 경우, 슈퍼차져를 돌리기 위한 엔진힘 자체에 대한 부담이 대배기량 엔진들보다 크기 때문에, 연비 대비 출력 효율에 있어서 터보차저에 비해 불리하며 다운사이징이 추세인 현 자동차 업계들의 상황에 있어 터보차저에게 처참하게 밀리는 게 사실이다. 저항을 줄이기 위해 코팅을 하거나, 에어컨 컴프레서의 구조를 응용하여 임의적으로 마그네틱 클러치를 사용해 공회전이나 정속주행 시에 과급기의 연결을 차단하여 연비를 전보다 향상시켜 내고는 있지만, 터보차져의 효율이 개선되는 속도에 비하면 슈퍼차져의 발전속도는 거북이나 마찬가지다.
- 고성능 튜닝의 높은 난이도
볼트온 수준의 원심식 슈퍼차져와는 달리, 본격적인 고성능 슈퍼차져 튜닝에 가장 많이 이용되는 루츠 타입이나 트윈 스크류(리스홀름) 타입의 경우, 튜닝 난이도가 터보튜닝과는 비할 바가 없이 매우 높다. 일단, 터보보다 기자재 자체의 크기도 큰 데다가, 슈퍼차저의 구조상 인터쿨러는 보통은 수냉식으로 구성할 수밖에 없기 때문에 재료의 개수 자체도 많다. 거기에 엔진의 악세서리 벨트(흔히 겉벨트라 부르는것)라인을 빌려써야 하기 때문에, 슈퍼차져 본체의 브라켓역할과 인터쿨러 역할을 겸하는 흡기 매니폴드(정확히는 서지탱크)의 설계와 가공을 매우 정밀히 해야 벨트가 찢기거나 벗겨지는 불상사를 막을 수 있다. 매니폴드라는 부품은 엔진에 바로 장착되어 있고 공간이 협소해 일반적인 튜닝샵에서 장착은커녕 구상단계에서 포기하는 경우가 대부분이다. 게다가 그냥 브라켓 위치와 파이프 형상을 조금 수정해서 인터쿨러 크기를 비교적 자유롭게 바꿀 수 있는 터보와는 달리, 슈퍼차져는 간단한 부스트업조차도 인터쿨러의 용량이 모자라면 내부 인터쿨러 코어 교체는 물론이고, 그 크기에 맞게끔 서지탱크 자체를 다시 설계/제작해야 하는 불상사도 같이 따라온다. 부스트 컨트롤러로 쉽게 과급압을 올려 좀 더 높은 출력을 노릴 수 있는 터보와는 다르게, 슈퍼차져는 과급압을 낮추든 올리든 뭘 하든 간에 일단 슈퍼차져의 풀리를 새로 하나 만든 다음에 시작해야 한다. 거기에 맞는 구동벨트를 구하는 퀘스트는 덤으로 주어진다.
3.1.4. 슈퍼차저 제작회사
3.1.4.1. 스크류식 슈퍼차져
- EATON - 미국의 중공업 회사. 루츠식 슈퍼차저에서는 그야말로 독보적인 업체이다.[아우디 시리즈 3.0 TFSI 이상 현재도 사용중임] 메르세데스-벤츠가 한때 순정으로 많이 탑재했으며, 쉐보레와 재규어가 쓰고있다. 양산차용의 MP시리즈와 모터스포츠 내지는 튜닝용 제품군인 TVS 제품군을 제작/판매하고 있다.
- IHI - 터보차저도 만들지만 리스홀름식 슈퍼차저도 만들고 있고 대표적으로 닷지 챌린저 SRT 헬켓과 데몬에 들어간다.
- AISIN - 토요타의 자동변속기 전문 제조사인 그 아이신이 맞다. 토요타 MR2, 스바루 플레오 같은 양산차에 장착되는 슈퍼차져와 TRD 튜닝 슈퍼차져를 제작해 공급했다.
- Opcon - 스웨덴의 회사. 트윈스크류 슈퍼차져의 본좌 of 본좌 였으나, 사업개편으로 현재는 접었다. 스크류식 치고는 상당한 피크 회전수를 자랑해서 동급에서 가장 고부스트/고풍량을 사용할수 있는 장점이 있었다. 단, 오일 밀봉식인 이튼과는 다르게, 오일 저장탱크를 따로 만들어 연결해 주어야 한다.
- Kenne Bell - 처음에는 위에 언급된 옵콘에서 슈퍼차져를 납품받아서 슈퍼차져 키트만 만들어 판매하는 회사였으나, 옵콘이 슈퍼차져 사업부를 접어버릴때, 냉큼 생산라인을 인수해서 자체 제작중이다. 원래부터 엄청난 성능이었던 옵콘 오리지널 슈퍼차져를 또다시 상당폭으로 개량해서 튜너들에게 부피대비 최고의 성능을 뽑아내주는 슈퍼차쳐로 평가되고 있다. 아직까지 자동차 회사에 OE로 납품한 실적은 없다.
- HPS - 트윈스크류 슈퍼차져를 전문으로 하는 기업. 유럽쪽에서 상당한 강세를 보인다.
- Whipple - 케니벨, HPS와 마찬가지로 애프터마켓 레이싱/튜닝용 트윈스크류 슈퍼차져를 제조하고 있다. 동급에서 가장 저렴한 가격으로 최고의 가성비를 자랑한다.
- Techco - 3L 용량 하나만 생산하고 있다. 차져 본체 알맹이보다도 흡기 다기관 모양이 멋지게 생긴것으로 유명한데, 역립식 구조를 채용하여 8기통 흡기다기관의 미적요소를 가장 잘 살려냈다고....카본 커플러를 채용하는등, 성능은 상당한 수준이나, 가격 역시도 무식한 수준이다.
- Spintex - 주로 일반적인 회사들이 V8 대배기량에 어울리는 용량의 슈퍼차져를 생산하는것에 비해, 상대적으로 소외된것으로 볼수 있는 4기통과 6기통 엔진에 어울리는 용량의 슈퍼차져를 생산하며 틈새시장을 공략중에 있다. V8 엔진을 커버할 정도의 중~대용량 슈퍼차져는 생산하지 않으며, 차져 알맹이의 설계와 품질, 성능은 아주 효율적이고 고회전 내구성도 훌륭한 수준이나, V6용 슈퍼차져킷의 흡기 다기관 설계는 지적받는 편이라, 알맹이만 단독으로 구입하고, 흡기 다기관은 혼자서 자체적으로 제작해 사용하는 사람들이 종종 보인다.
- Lysholm - 아래에 나온 북미 최대의 원심식 슈퍼차져 제조사인 Vortech에 인수되어 지금까지 명맥을 유지중이다. 순정부품으로 납품된건 포드GT 달랑 한개.
3.1.4.2. 원심식/임펠러 방식 슈퍼차져
- Vortech
- Paxton
- Procharger
- Powerdyne - 과거 포드의 경주용 자동차와 고성능 차량을 개발하던 자회사인 포드 레이싱/SVT 퍼포먼스 파츠사업부에 납품하며 이름을 날렸었으나, 현재는 사업을 접어버렸다. 특징으로는, 타 회사의 원심식 슈퍼차져들의 내부 구동방식이 죄다 기어방식인 반면에, 이 회사의 슈퍼차져는 내부 구동방식이 밸트식이라서 고장나도 수리비가 매우 저렴했고, 또한 작동소음도 아주 정숙했다.
- Rotrex - 생산중인 차져 본체 자체의 성능은 그냥저냥 평이한 수준이나, 원심식 슈퍼차져의 장점인 간단한 구조를 아주 잘 살려서 엄청난 수의 라인업을 자랑하는 슈퍼차져 킷트가 유명하다. 상대적으로 슈퍼차져 키트가 적은 아시아계 자동차 키트는 물론이고, 무려 변방의 현대차를 위한 키트나, 마세라티, 페라리나 포르쉐같이 터보튜닝을 했으면 했지, 왠지 슈퍼차져와는 거리가 좀 멀어보이는 자동차들까지도 적용 가능한 위한 슈퍼차져 키트를 개발해 내놓고 있다. 최근에는 전자식 슈슈퍼차져 시장에 문을 두드릴 요량으로 전동 슈퍼차져 모델을 하나둘씩 선보이는중. 참고로 한국시장에서 국산차들 튜닝용 슈퍼차져로 가장 많은 선택을 받았다.
- Raptor - 호주산 부품 답게 정신나간 내구성을 바탕으로 넘사벽 급의 성능을 뽑아내주는 제품들을 출시하고 있다. 일반적으로 슈퍼차져에 들어가는 베어링류가 지극히 평범한 일반 스틸재질의 볼베이링인데 반해, 여기서 출시하는 제품들은 무려 세라믹 베어링이 장착된다! 제원상 최고부스트는 1바이나, 그것보다 훨씬 가혹한 1.5 바가 넘는 고부스트를 걸어서 돌려대도 10년은 끄떡없다는 평을 받을 정도로, 내구성과 성능에서는 본좌 그 자체. 그러나, 차져 모델의 갯수가 달랑 2개로 선택권이 많지 않아서 1000마력급의 하드코어 튜닝용 제품군들이 없다. 키트따위는 일절 팔지않고, 차져 본체 알맹이만 판매하므로 알아서 장착해야 한다.
- TorqStorm - 비교적 신생 제조사임에도 불구하고, 스크롤+임펠러 콤비라는 독특한 차져구조로 임펠러 슈퍼차져중 가장 개성적이고 독특한 사운드와 성능이 좋은 평가를 받고있다. 차져를 단품으로만 판매하지는 않고, 키트로만 판매한다는게 단점. 장착되는 베어링과 나사 하나 조차도 미국제라는걸 강조한다.
3.1.4.3. 특/초대형 슈퍼차져
윗 사진의 본넷을 뚫고 나올 정도로 무식한 크기에, 1000마력 따위정돈 껌씹듯 아무렇지도 않을정도로 무서운 성능을 발휘하는 레이싱용 슈퍼차져 전문 제조사들. 840마력이라는 괴력을 발휘하는 닷지 챌린저 데몬의 슈퍼차져 용량이 2.7리터에 정도인데, 이 회사들은 자사 기준으로 제일 작은 초소형(?) 제품 조차도 3~3.5리터 이상급으로, 일반 슈퍼차져 제조사들의 왠만한 최고용량 제품보다도 더 큰 경우가 대부분이다. 크고 무거운데다, 압력까지 매우 높아 구동 벨트에 걸리는 부하가 장난없을 지경이어서, 일반적인 V리브 벨트따위는 절때 사용하지 못하고, 우악스럽게 톱니가 촘촘히 박히고 일반적인 벨트보다 폭이 2배는 넓은 코크벨트만 사용한다. 이런 슈퍼차져를 장착하면 전자제어 연료분사 방식을 거의 사용하지 않는데, 현존하는 튜닝/레이싱용 인젝터들 조차도 이런 크나큰 슈퍼차져의 공기흡입량에 맞는 연료를 분사하는데 있어서 용량이 터무니없이 모자라기 때문인 경우가 대부분이라, 신형 엔진도 그냥 연료분사 장치를 다 들어내고, 흡기 다기관을 처음부터 완전히 새로 제작하여 대용량 캬뷰레터(...)를 장착해 연료를 공급한다. 모두 루츠타입으로만 제작된다.
- BME - 과거에는 깁슨밀러 라는 이름의 회사였다. 슈퍼차져에 어울리는 피스톤과 커넥팅 로드도 시판하고 있으며, 자체 레이싱 팀을 꾸려서 출전할 정도로 기술력에 있어서는 최고의 평가를 받고 있다.
- BDS superchargers
- Weiand - 클래식 미국차 매니아라면 한번쯤 들어봤을법한, 고성능 레이싱용 캬뷰레터 제조사인 Holley의 자회사다. 전체적으로 마감품질이 깔끔하고 꼼꼼하다는 평.
3.1.5. 전동식 슈퍼차저
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기존 기계식 슈퍼차저의 큰 단점은 엔진의 힘을 빌려야 출력이 나오는 방식 때문에 출력 상승에 한계가 있다. 그래서 기계식에서 동력을 공급해주는 풀리를 전동식 모터로 대체하는 연구와 특허가 나왔지만, 기존의 12볼트 전기 시스템의 한계 때문에 탁상공론에 그치고 말았다.[14] 하지만 기존 자동차에 쓰이던 12볼트 시스템을 대체할 48볼트 고전압 시스템이 수면 위로 떠오르기 시작했고,[15] 그에 따라서 각종 자동차 회사와 부품회사에서 앞다퉈 전동식 슈퍼차저를 내놓고 있다.
전동식 슈퍼차저는 아직은 상용화가 안 됐지만, 기존의 기계식 슈퍼차저와 터보차저보다 장점이 많은데. 기존의 시스템보다는 가벼운 무게와 터보차저의 터빈처럼 고가의 소재 (인코넬계열 합금)를 안 써도 된다, 그리고 엔진의 힘을 빌리는 기계식 슈퍼차저와 배기를 이용해야하는 터보차저와 달리 엔진의 상태와는 관계없이 과급을 자유자재로 할 수 있다. 예를 들자면 스포츠 모드와 에코 모드가 있다고 친다면 스포츠 모드에서는 과급을 많이 넣어 출력을 높이고, 반대로 에코 모드에서는 과급을 줄여 연료 소비량을 줄일 수 있다. 또한 기어박스로 압축기 속도를 증속해야 하는 기존 슈퍼차저와는 달리 전기모터들은 10,000rpm이상 고회전을 구현하는데 큰 무리가 없기 때문에 효율을 까먹는 기어박스도 필요없다. 물론 전부 48V 제품이라 그렇지 20만 RPM 이상의 회전수가 확보된 전동식 제품도 이미 한참 전에 개발이 되었다.
3.2. 터보차저
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페라리 488 GTB의 3.9L V8 트윈터보 엔진. 엔진 옆에 있는 골뱅이처럼 생긴 것이 터보차저이다. 사진에서는 잘 안 보이지만 트윈터보라 반대쪽에도 터보차저가 하나 더 있다.
3.2.1. 기본 원리, 개념
과급기가 엔진의 동력을 빌려쓴다는 점이 맘에 안 들었던 일부 개발자들은 배기가스의 에너지를 터빈으로 회수하여 이용하는 과급기를 개발하였다. 터보 과급기(Turbosupercharger)가 이것으로 그냥 Turbocharger나 Turbo라고 부르기도 한다. Turbo는 본래 터빈을 사용하는 기관 전반을 이르는 말이다. 그러나 자동차에 터빈기관을 사용할 일은 웬만해서는 없으므로 자동차에서 말하는 Turbo는 바로 이 터보과급기를 의미한다.
배기가스는 그 자체가 고온/고압의 가스이기 때문에 상당한 에너지를 보유하고 있다. 그래서 이 배기가스를 모아서 터빈[16]를 돌려서 동력을 얻고, 그 힘으로 다시 과급기를 돌리는 것이 바로 터보과급기다. 일반적인 과급기와 달리 '어차피 버리는 것을 재활용' 하는 방식이므로 원리만 놓고 보면 분명히 효율적이지만, 시스템 자체가 크고 복잡해지며 무거워진다는 단점이 있고. 특히 고온의 배기가스 속에서 항상 고속으로 돌아야 하는 터빈은 비싼 재료와 높은 가공정밀도[17]를 요구해서 전체적 시스템 가격 상승의 주범이 된다. 또한 내구성도 문제가 되는게, 아무리 비싸고 좋은 재료로 정밀도 높은 공정에서 엔진을 만들어도 자연흡기 엔진보다 내구성에서 떨어질 수밖에 없다.[18]
3.2.2. 구성
- 컴프레서 - 흡기 측에서 돌아가면서 흡입공기를 압축시키는 원심압축기.
- 터빈 휠 - 배기측에서 나오는 배기가스가 돌리게 되는 회전날개로, 동축에 물린 컴프레서를 돌리는 역할을 한다.
- 베어링 - 컴프레서와 임펠러가 장착된 축을 지지 및 윤활해주는 부위로, 보통은 유압에 의한 플로팅베어링이 많으나, 세라믹 볼베어링을 채용한 물건도 있다.
- 코어 어셈블리 - 컴프레서 + 터빈 휠 + 베어링 조립체. 터보의 진정한 알맹이, 제조사마다 부르는 명칭은 상이하지만 의미하는 바는 같다.
ex) 베어링 하우징, CHRA (Center Housing Rotation Ass'y) 등.
- 하우징/스크롤 - 주철로 된 배기측 하우징과, 알루미늄으로 된 흡기측 하우징이 CHRA에 각각 조립되면 완전한 터보차져를 이루게 된다. 하우징 내에는 공기가 흐르는 달팽이 형태의 공간인 스크롤(Scroll)이 있으며, 각 실린더에서 나오는 배기가스 간의 간섭을 줄이기 위해 배기가스 유입부를 두개로 나눠놓은 터보를 트윈 스크롤 터보차저라고 한다.
- 카트리지 - VGT(Variable Geomatric Turbocharger)의 경우, 동일한 질량유량이 Vane날개를 지나갈 때, 날개의 간격을 조절하여 단위면적이 변화시켜 터빈 휠에 가해지는 배기가스의 압력을 조절하여 부족한 저rpm상태의 유량을 확보할 수 있다. 이때, 배기가스가 통과하는 면적을 제어하기 위한 어셈블리가 존재한다.
3.2.3. 주변 장치
- 바이패스 밸브/블로우오프 밸브
터빈과 스로틀 밸브 사이에 BOV(Blow OFF Valve)라는 것을 필수요소로 달아주는데[19] 가속을 하기 위해 엑셀을 밟았을 때 흡기쪽에는 고압이 형성되는데, 엑셀에서 발을 떼는 경우 낮아지는 배기 압력에 의해 필요 이상으로 흡입된 공기가 역류하게 되고 다시 재가속을 하게 되면 흡입되는 공기와 얽혀서 터보렉이 발생하고 터보 쪽에 손상을 줄 수 있다. 이럴 때 BOV는 공기가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다.
들어가는 공기와 나가는 공기가 충돌하지 않게 해주는 장치로 압축 공기의 방출 시간을 지연시키는 효과도 있다. 주로 터보차저의 임펠러와 엔진을 보호하는 역할이지만 흡기랑도 연관되어 있어 터보랙 방지(리스폰스) 와도 밀접한 관련이 있다. 터보차저 차량에는 필수장착 아이템 이지만, 특유의 간지나는 소리 때문에 음향 효과만의 기능을 갖춘 튜닝 제품이 나오기도 한다. 제품에 따라 그 소리가 다르기도 하다. 하지만 스로틀로 공기량변화로 컨트롤하는 가솔린 엔진과는 달리 디젤엔진은 연료량 조절로 엔진을 컨트롤하는데, 스로틀이 없기 때문에 엑셀을 끌 시 파이프 내 잔압이 역류할 일이 없다. 일반적으로 상기한 이유 때문에 효과를 볼 수 없지만 이 뽀대라는 것도 전혀 할 수가 없다. BOV라 해봐야 그 자체는 밸브 하나일 뿐이고 가솔린 터보와 같은 소리를 낼 수도 없을 뿐더러 부스트압만 빠져나가 터보랙의 원인이 된다. 그리고 이곳으로 오일이 역류해 엔진룸안에 다 뱉어버리므로 멋으로라도 설치할 이유가 전혀 없다.
들어가는 공기와 나가는 공기가 충돌하지 않게 해주는 장치로 압축 공기의 방출 시간을 지연시키는 효과도 있다. 주로 터보차저의 임펠러와 엔진을 보호하는 역할이지만 흡기랑도 연관되어 있어 터보랙 방지(리스폰스) 와도 밀접한 관련이 있다. 터보차저 차량에는 필수장착 아이템 이지만, 특유의 간지나는 소리 때문에 음향 효과만의 기능을 갖춘 튜닝 제품이 나오기도 한다. 제품에 따라 그 소리가 다르기도 하다. 하지만 스로틀로 공기량변화로 컨트롤하는 가솔린 엔진과는 달리 디젤엔진은 연료량 조절로 엔진을 컨트롤하는데, 스로틀이 없기 때문에 엑셀을 끌 시 파이프 내 잔압이 역류할 일이 없다. 일반적으로 상기한 이유 때문에 효과를 볼 수 없지만 이 뽀대라는 것도 전혀 할 수가 없다. BOV라 해봐야 그 자체는 밸브 하나일 뿐이고 가솔린 터보와 같은 소리를 낼 수도 없을 뿐더러 부스트압만 빠져나가 터보랙의 원인이 된다. 그리고 이곳으로 오일이 역류해 엔진룸안에 다 뱉어버리므로 멋으로라도 설치할 이유가 전혀 없다.
- 웨이스트게이트
일정 압력이 되면 밸브를 열고 배기가스를 방출하여 터보차저의 회전속도를 조절하는 장치이다. 배기가스를 사용하지 않는 슈퍼차저에는 사용할 일이 없다. 그러나 위의 디젤 차량에 BOV를 다는 것처럼 의미는 없지만 슈퍼차저 차량에도 장착은 가능하다.
방출된 배기가스는 배기라인으로 합류시키면 아무 문제가 없으나 대기방출형으로 설치하는 경우 소음기고 촉매고 없이 배기가스를 그대로 내뱉어버리니 이렇게 설치하는 것은 자제하도록 하자.
- 부스트 컨트롤러
부스트압을 원하는대로 조정하는 장치이다. 기계식과 전자식으로 나뉘어져 있으며 보통 기계식의 경우 엔진룸 내부에 위치하여 다이얼로 조정하고, 전자식의 경우 실내에 위치하여 버튼으로 조정한다.
- 인터쿨러
상기 작동방식 문단의 설명 참고.
3.2.4. 터보랙(Turbo-Lag)
배기가스가 가진 에너지는 엔진의 회전수와 관계가 있기 때문에 저회전에선 에너지가 부족해 터보차저의 효과를 보기 힘들다. 그래서 터보차저가 실제로 도움이 되려면 적정 엔진 회전수에 도달해야 한다. 이 회전수에 이르기 전엔 터빈이 배기를 방해해서 배기효율이 떨어질 수 있기 때문에 오히려 자연흡기보다 성능이 떨어질 수 있다. 이런 현상을 '''스풀 업이 늦다'''고 표현한다.
또한 배기가스로 터빈을 돌리기 때문에 엑셀러레이터를 밟았을 때 증가한 배기가스가 터빈을 돌려 흡기량을 더 늘려주는데 시간이 걸리므로 엔진의 토크가 액셀러레이터를 밟자마자 상승하지는 않는다. 이로 인해 이론적으로 기대되는 성능 출력이 지연되는 것을 '''터보 랙'''이라고 한다. 좀 더 자세히 설명하자면 RPM에서 최대 토크 혹은 최대 출력 지점 사이의 최대 부하 변속 타이밍에서의 출력 지연 현상을 뜻한다. 즉, 시프트 다운을 해서 급격히 5000rpm으로 급가속을 시도할 때 NA엔진이라면 즉각적으로 정해진 파워를 공급한다. 하지만 터보 엔진은 터빈 날개의 회전 수가 올라가고 공기 흡입 라인에 최대 부스트가 걸리는 시간 동안 엔진에는 정해진 공기량을 공급하지 못하다가 부스트압이 올라가며 파워가 급상승 하게 되는데 정확히 이를 터보랙이라고 한다. 즉 높은 회전수에서 최대 부스트가 걸리는 시간까지의 출력 지연 현상이지, 토크가 즉시 상승 하지 않는 것이 아니다.
터빈의 용량이 작을수록 스풀 업이 빠르고 터보 랙이 적지만 용량이 작은 만큼 최대 출력에 불리하고, 터빈의 용량이 클수록 최대출력에 유리하지만 스풀 업이 늦고 터보 랙이 크다.
모터를 달아 터보 랙을 완전히 없앤 터보차저도 개발됐는데, 열이 굉장히 많이 나고 실생활에서는 실용성이 많이 부족하기 때문에 포뮬러 1이나 WRC에서나 쓰고 있다. 페라리가 내놓은 신차 캘리포니아 T의 엔진도 터보 랙이 없는 것으로 알려졌다.
2015년 볼보는 압축공기를 이용해 터빈의 속도를 미리 높여 터보 랙을 줄이는 파워펄스 기술을 발표했다. 중요한 점은 슈퍼카나 경주용 차가 아닌 '''상용 세단'''에 장착될 예정이라는 점. 단, 2017년 현재 시점에서는 압축공기가 제대로 충전되지 않는, 시내 주행같이 가다 서다를 자주 반복하는 경우에는 공기 압력이 부족해 어쩔 수 없이 터보 랙이 나온다는 평이 있다.
초기의 터보차저는 단순하게 터빈과 공기를 압축하는 컴프레서의 구조였지만, 이는 배기가스 공급이 부족한 저회전에서는 터보 랙을 키우고, 반대로 너무 배기압이 높아지는 고회전에서는 효율성 저하를 일으킨다. 터보 랙을 줄이려면 앞에서 설명한 바와 같이 터빈의 용량을 줄여 스풀 업을 빠르게 해야 하지만, 이는 고회전에서 배기압을 매우 높여 효율을 너무 낮춰버린다. 그래서 터빈의 용량을 줄이는 대신 배기압을 너무 높이는 고회전에서는 터빈에서 충분히 받아들일 수 있는 수준의 배기가스만 받아들이고, 나머지는 터빈을 거치지 않고 바로 배출하는 바이패스를 뚫었는데, 이 방식의 터보차저를 WGT(Waste Gate Turbocharger)라고 한다. 이 방식은 완전하지는 않더라도 터보 랙 문제를 줄이고 소형 터빈의 약점인 고회전에서의 성능 및 내구성 문제에 대해 나름대로 해결책을 제시했다. 그렇지만 이 WGT도 디젤엔진의 경우 이후에 나온 VGT로 바뀌고 있다.
WGT에 비해 좀 더 고급스러운 것으로 배기가스 유로에 배기가스의 진행방향에 맞춘 가변 vane을 달아 이 각도를 변화시켜서 상황에 따라 최적의 용량으로 터빈용량이 바뀌는 VGT(Variable Geometry Turbocharger, 가변 용량 터보차저)를 사용하기도 하는데, 가솔린 엔진은 배기온이 높아 고온에 버티는 가변 vane을 만들기 힘들기 때문에 VGT는 주료 디젤 엔진에 사용된다. 포르쉐는 그딴 거 없고 997 터보부터 사용하고 있지만 가격이 매우 비싸다.[20] 최근에는 eVGT(Electric VGT) 라는 배기가스의 압력에 따라 기계적으로 바뀌는 vane이 아닌 ECU가 엔진 상황을 체크하여 최적의 상황으로 제어하는 시스템도 나와서 터보차저에도 ECU가 직접 개입하게 된다.
메르세데스 벤츠 S클래스 S350d 및 S450d 의 경우 48V 모터로 작동하는 E booster 슈퍼차저와 WGT, VGT를 모두 혼용하여 터보랙을 최소화 하고 있다.
3.2.5. 장착 방식에 따른 분류
터보차저를 꼭 한 개만 쓸 필요는 없다. 하나만 장착할 경우 싱글터보라고 부르고, 두 개 이상 장착할 경우 트윈/트리플/쿼드 등의 단어를 붙인다. 벤츠에서는 트윈터보라고 안하고 바이터보(Bi-Turbo)라고 한다.
아예 저회전 영역대에서 동작하는 터보차저와 고회전 영역대에서 동작하는 터보차저 두 개를 장착한 직렬식 트윈터보도 있다. 다기통 엔진의 경우 작은 용량의 터보차저 2개를 실린더 간 배기가스 간섭을 줄이는 방식[21]으로 장착한 병렬식 트윈터보를 사용하기도 한다. 트윈터보는 터보차저가 두개나 되다 보니 배기계통 설계의 어려움과 비용 문제 때문에 하나의 터보차저로 병렬식 트윈터보와 같은 효과를 보기 위해 배기가스 유로를 두개로 나눠놓아 배기가스 간의 간섭을 줄이고 동작영역을 넓힌 트윈 스크롤 터보차저로 대체되고 있다. V형 8기통 이상에는 뱅크별로 트윈 스크롤 터보차저가 쓰이기도 한다. 그리고 충격과 공포의 트라이 터보(...)와 쿼드 터보(...)[22] 같이 무식하게 터보차저를 달아놓는 경우도 있다.
최근 추세는 터보차저를 기존의 위치에서 벗어나 엔진의 뱅크 사이에 장착하는 것이다. 포르쉐, BMW, 메르세데스-벤츠 등[23]이 이미 쓰고 있는 이런 터보 레이아웃은 엔진 크기를 줄일 수 있으며 배기 매니폴드를 단축해 반응성을 개선하고 촉매의 온도를 빠르게 올리기에 유리하다고 한다.
3.2.6. 터보차져 제작회사
- 보그워너 (Borg-Warner) - 포르쉐에 들어가면서 알려진 KKK[24] 터보의 제작사. 발군의 내구성으로 정평이 나 있으며, 특히 제원을 뛰어넘는 높은 과급압을 걸어줘도 잘 버틴다. 이와같은 높은 내구성을 바탕으로, 타사 동급출력 대비 사이즈가 가장 작아서 터보랙도 가장 작은편에 속한다. 허나, 튜닝/레이싱용 제품뿐만 아니라 일반 OEM용 제품조차 동급에서 가장 비싸다. 심하면 2배 이상 차이가 나는 경우도...
- 가레트(Garrett) - 국산 최초의 가솔린 터보엔진이었던 현대 스쿠프 터보의 엔진이나, 현대 U 엔진, 쌍용자동차의의 순정 터보가 하니웰의 가레트 터보다. 세계에서 가장 큰 육상용 터보차져를 생산했었으며, 저렴한 가격과 동급에서 가장 풍부한 풍량으로 최고출력이 가장 많이 나오는 출력 특성으로 많은 튜너들에게 사랑받는다. OEM 시장에서의 디젤엔진용은 꽉 잡고있다고 봐도 과언이 아닐정도로, 다수의 유럽메이커들이 사용하고 있다. 단, 내구성이 다소 떨어지는 편이며 특히 튜닝/애프터마켓용의 경우에는 저널베어링 대신에 반응성 향상을 위해 볼베어링 방식을 주로 사용하는데, 순간 부하가 걸렸을때 쉽사리 파손되는 문제가 있다. 저널 베어링 방식 역시도 제원 이상의 부스트를 걸면 내구성이 급 하락한다는 문제 역시도 있다. 가격 경쟁력이 워낙 높기 때문에 유명 튜닝회사들이 자체적으로 상표를 달고 출시하는 터보로도 많이 납품된다. 몇몇 부품의 재질만 약간만 변경해주면 엄청난 내구성도 확보되기 때문이다.
- IHI - 문서 참조, 스바루의 순정 터보차져로 유명하며, 국내에서도 카니발등에 장착되는 현대위아에서 IHI 터보를 라이센스 생산해오다가 지분인수 형식으로 공장과 기술을 사와서 만들고 있다. 뭐하나 특출날것도 없지만, 그렇다고 뭐하나 크게 빠지는것 없다는 평가 역시 들을 정도로 무난함 그 자체인 성격을 띈다고,
- 미쓰비시 중공업 - 항목 참조, 계양정밀[25]에서 미쓰비시 TD04를 라이센스 생산했으나 현재는 독자개발품 생산중.
- Holset - 커민스의 터보차져 브랜드. 디젤만 생산하는 회사답게 VGT 터보만 생산중인데. 대형 엔진이 주력이라 그런지 내구 마진이 좋아서 미국 튜너들이 좋아하는 터보차저이다.
- 토요타 - 자체적으로 터보차저를 개발해서 자기들이 쓰고 있다.
- 계양정밀 - 국내에서 완성차 업체에 OEM 터빈을 납품하는 업체. 대표적으로 미쯔비시제 TD04 터빈, 흔히 말하는 마이티 14G 터빈을 라이센스 생산하였다. 최근에는 독자 설계한 Xcargot (엑스카르고)라는 튜닝용 터빈을 제작하기 시작했다.
3.3. 트윈차져
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폭스바겐 1.4TSI 엔진. 첫 번째 사진 윗줄 오른쪽이 터보차져, 아랫줄 왼쪽이 슈퍼차져이다.
구조는 쉽게 설명을 하자면 슈퍼차져와 터보차져를 선택해서 달지 않고 '''그냥 둘 다 때려박는다.''' 저회전 시 출력이 늦게 나오는 터보차져의 단점을 슈퍼차져가 커버하고 고회전 시 구동저항이 일어나는 슈퍼차져의 단점을 터보차져가 커버를 하는 구조이다. 장점은 '''터보랙'''이라는 것이 존재하지 않는다고 보면 된다. 단점은 슈퍼차져와 터보차져 둘 다 넣으니 가격이 미친듯이 폭발하고, 세 번째 사진을 보면 알겠지만 구조도 상당히 복잡해져서 필연적으로 잔고장과 수리비용의 상승을 불러온다. 그리고 2000년 초반부터 다운사이징으로 인해 터보랙 경감의 노하우가 쌓여서 굳이 트윈차져를 써서 랙을 줄이지 않아도 될 정도로 터보가 발전을 했다.
트윈차져의 역사는 엔진과 연결된 강제적인 과급방식인 슈퍼차져가 나오고, 곧이어 엔진 배기가스를 이용한 터보챠저가 나왔는데. 지금에서야 전체적 터보차져 시스템 크기를 줄이고 터보랙을 경감 할 수 있지만, 초기 터보차져는 기술적 최적화와 재료와 가공기술의 열악함 그리고 설계 노하우가 상당히 부족했다. 그래서 엔지니어들이 '''출력이 일정하게 나오지만 고회전에선 한계점이 많은 슈퍼차져와 랙이 쩔지만 고회전 출력은 확실한 터보차져를 섞어보면 어떨까?'''라고 생각을 하고 실제로도 시제품을 만들었는데, 당시 20세기 초반 기술력으로 구현이 불가능했던 '''출력이 일정하게 뽑히는 고출력 엔진'''이 구현되었다.
하지만 20세기 초반 기술력으로는 당시 최고의 과학과 공업력이 발전한 유럽이나 미국 그 어느 나라도 차량에 들어갈 정도로 소형화을 이루지 못했다. 하지만 왕복엔진 비행기는 얘기가 달랐는데, 단발기는 몸통을 활용해 터보차져 배관과 인터쿨러를 넣을 수 있고, 날개에 엔진이 있는 쌍발기도 그냥 엔진룸을 크게 하는 방법으로 트윈차져를 넣었고. 덕분에 1차 대전 때와 전간기 시절에는 꿈도 못꾸었던 700km/h의 속도와 고고도 비행을 달성할 수 있었다.
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P-47 썬더볼트의 트윈차져. 당시 수냉식 V형엔진이나 공랭식 성형엔진들은 저렇게까지 트윈차져를 크게 설계하지 않았으나, 선더볼트는 고고도 작전을 염두해서 과급기가 미국의 기상답게 엄청 컸다. 당시 미국에서는 앨리슨이나 팩커드가 수냉엔진을 만들었지만, P-51 머스탱의 일화같이 미국의 수냉엔진은 유럽에 비해서 한참 쳐젔다. 그리고 폭격기무적론이 쓰레기가 돼 버려서 폭격기를 호위할 수 있는 비행기가 필요했는데, 고고도를 올라갈 수 있는 수냉엔진들이 저 모양들이라, 육군항공대에서는 폭격기로 얻은 고고도에서 작전가능한 성형엔진 설계를 이용한 것이 바로 썬더볼트이다. 일본은 수냉엔진 제조기술도 부족했고, 공랭엔진도 미국에 비해서 엔진기술과 과급기술 모두 한참 아래라 B-29를 요격할 수 있는 전투기가 상당히 부족했었다.
하지만 엔진 자체가 과급기인 제트엔진이 등장해서 비행기는 트윈차져와 바이바이~. 그리고 2차 대전 이후 폭발하는 기술력으로 인해 트윈차져도 자동차에 넣을 정도로 소형화가 가능해졌다, 하지만 가격적으로는 여전히 비싸 대중적인 차량에는 못 들어갔다. 그리고 터보기술도 마찬가지로 발전을 해서 소형화와 비싸지만 트윈차져에 비하면 현실적인 가격이라서, 트윈차져는 슈퍼차져보다도 비주류 기술로 남았다.
그러나 아예 적용차종이 없다는 것은 아니고. 닛산 마치 1세대 터보모델[26], 위에 사진에 나오는 폭스바겐 1.4TSI 엔진이 있다. 그리고 전설의 그룹 B에서 활약한 란치아 델타 S4의 엔진, 볼보의 고성능 디비전인 폴스타의 2리터 엔진도 트윈차져로 367마력을 내고 있다.
4. 활용
4.1. 자동차
자동차용 터보과급기는 주로 가솔린 엔진을 단 스포츠카에서 많이 이용되는 방법이지만 그 외에도 디젤 엔진을 단 트럭이나 버스에도 많이 활용되어 부족한 힘을 보충하고 있으며, 엔진 다운사이징에도 활용된다. 실제로 직분사가 아닌 가솔린 엔진의 경우 혼합기 양만큼의 공기를 압축하지 못하는 셈이 되기 때문에 특정 회전수 이상이 되어야 한다. 하지만 디젤 엔진의 경우 순수 공기만이 흡기되기 때문에 터보의 효율이 더 높다. 현재 출시되는 디젤 승용/상업자동차는 거의 다 터보과급기를 장착하고 있다. 사실상 필수. 자연흡기 디젤이 얼마나 토크와 마력이 낮은지 보고 싶다면 무쏘로 들어가서 601모델과 602EL모델의 엔진 배기량과 토크와 마력을 확인해보자. 디젤은 기본적으로 가솔린에 비해 갖고 있는 단위부피당 에너지는 더 높지만, 발화점이 높고 잘 폭발하지 않아 연소량을 늘리기 위해 과급기는 필수다.
그리고 미쓰비시 자동차는 랜서 에볼루션에 '미스파이어링 시스템'[27] 이라는 약빨고 만든(?) 요상한 기능을 넣었던 적이 있다. 이것은 악셀오프 시 터보차저의 회전속도가 떨어져 재가속 시 터보랙이 걸리는 것을 막기 위해 배기 매니폴드에서 연료를 분사해 고열로 자연발화시켜서[28] 배기가스 양을 늘려 터보차저를 돌려준다. 물론 WRC를 위한 것. 악셀 오프 시 백파이어와는 별개로 펑펑 불방귀를 뀌게된다.
터보가 안 달린 차에 디젤이건 가솔린이건 애프터마켓으로 터보차져 장착개조를 할 수 있다. 대게 터보차져를 붙이면 에어크리너를 오픈필터로 교체해야 하고, 인터쿨러도 같이 붙이고, 위에서 언급한 BOV 장착, ECU 맵핑을 해야 하고, 배기 매니폴드를 약간 손봐야한다. 더불어 가솔린의 안티노크성의 한계로 인해 과급압을 높일수록 압축비를 낮추거나 안티노크성이 높은 연료로 교환해야하고, 높아진 폭발력을 버티기 위해 단순히 엔진만 보아도 기본적으로 피스톤, 컨로드부터 시작해서 하드코어 튜닝의 영역으로 넘어갈 경우 캠 샤프트, 밸브, 밸브 스프링 더 나아가 크랭크샤프트까지 특주품으로 교환해야한다. 극단적으로는 블럭의 오일 순환 라인까지 만들어내서 개조하기도 한다. 아예 부속을 일일이 단조로 깎아서 순정 규격의 내구성과 성능을 뛰어넘는 커스텀 튜닝은 기본적으로 수백 수천만원의 견적이 나오는데, 이쯤되면 파츠를 드래곤볼 했을때 신품 순정 쇼트 엔진 값이 나올 지경. 국내에서는 현대 베타엔진이 이런식의 과급튜닝이 유행했었고 해외에서는 현재 진행형으로 일본제 엔진들에 대해서 이런 튜닝이 이루어지고 있다.
열과의 전쟁도 벌어지는데 가솔린의 경우 순정상태(자연흡기 기준)의 배기온이 600~700도까지 올라가게되는데 과급기 튠업 시 900~1000도까지 올라가버린다. 많은 연료를 피스톤에 넣다보니 에너지가 증가하면서 폭발력과 열에너지도 매우 증가한다. 여기서 문제는 중간에 터빈이라는 장애물로 인해 배기가스가 자연흡기 대비 잘 빠져나가지 않아 엔진룸 내부 온도가 급격하게 상승하여 냉각효율이 떨어져 수온이나 유온이 급격하게 올라가 인터쿨러를 달아도 뜨거운 흡기때문에 성능저하까지 올 수 있다. 보통 엔진보호를 위해 옥탄가 높은 연료를 연소실에 풍부하게 뿌리는 세팅으로 열을 낮추거나 메탄올을 흡기쪽에 직분사하여 온도를 낮춘다. 외부적으로는 고성능 인터쿨러와 개조된 대용량 라디에이터, 그리고 쿨링팬을 상시구동 시키는 스위치 개조도 하며 열배출을 위해 엔진룸에 고속 모터팬을 다는 튜닝도 한다. 그래도 여름에는 스포츠카가 몇 마력씩 까먹을 수 있다. 미국 탑기어에서 한여름 텍사스 활주로에 포르쉐 911 GT2 RS가 달린 적이 있었는데 차가 잘 안 나가서 포르쉐에 물어봤더니 30~40마력 까먹었다고 한다. 과급압의 결정은 엔진의 재질에도 영향을 받는데, 알루미늄 엔진은 냉각에 유리하고 무게도 가볍지만 높은 과급압을 버티기는 어렵다.[29] 반대로 디젤이 주로 쓰던 주철 엔진은 무겁고 냉각력이 떨어져도, 끝내주는 내구성을 자랑하여 매우 높은 과급압을 버텨낸다. 일반적인 경우 디젤엔진이 평균적인 과급압이 높은 이유로 재질 차이를 무시할 수가 없다. 물론 요즘은 디젤에도 알루미늄 블럭을 사용하기도 한다.
여담으로 애프터마켓으로 터보차져의 설치/교체 가격이 흠좀무한데 위에서 언급했듯이 아무래도 부품 특성상 고열을 버텨야 하다보니 공임빼고 부품값만 약 80만 원 정도 나온다. 그나마 저렴한 재생품도 약 40만 원(...) 같이 붙는 인터쿨러의 가격은 약 15만 원.
90년대 초반까지만 해도 터보차져가 장착된 차들은, 본넷트 앞에 덕트가 있거나 차량 측면에 'TURBO' 'INTERCOOLER' 등을 데칼로 붙이고 다녔다. 물론 본격 스포츠카는 오히려 매끈했고, 주로 일본 메이커의 소형 고성능 모델이 그런 편이었다.[30] 특이하게 미츠비시는 터보 인터쿨러 장착 차종에 'INTERCOOLER TURBO'라는 표기를 고수했는데, 한국에서도 갤로퍼의 3열 윈도우 하단에, 'INTERCOOLER TURBO' 라고 쓰여진 데칼이 종종 보였을 것이다.
그러나 90년대 후반부터 디자인 방향이 더욱 에어로다이나믹 스타일로 변화함에 따라, 현재는 덕트나 데칼 등은 잘 보이지 않고 있다. 특히 덕트의 경우, 많은 양의 공기를 공급 받아야하는 인터쿨러의 특징 때문에 존재했는데, 현재는 에어댐이나 그릴의 크기를 확대하는 방향을 보이고 있다.
4.1.1. 엔진개발자가 알려주는 자동차 터보엔진 예열/후열
터보엔진은 열이 많이 발생하기에 기존 엔진에 비해 내구성이 좋지 않다. 그렇기에 기존 자동차엔진과는 다른 관리가 필요한데 보통 많이 알려진 1 ~ 3분 예열과 후열[31]은 환경에 오히려 안좋고 시간/연비로도 비효율이다. 그러기에 장시간 보관하지 않은 이상[32] 출발시 3 ~ 4초 대기 후 바로 출발하며 자동변속기에 경우 매뉴얼 기어모드로 하고 시작시 1000 ~ 1500RPM을 휴지하며 운행한다. 보통 2000RPM을 넘기지 않는게 좋다. 엔진 온도계가 올라가거나 5분 이상 운행하면 그때부터 RPM을 올리면 된다. 추운 겨울에는 좀더 예열 시간이 필요할 수 있으니 7 ~ 8분 더 주도록하자. 이렇게 하면 빠르고 효율적인 예열이라 할 수 있다.
후열은 일반적인 도시 주행에서는 필요없다. 평소 집에 도착하기전 정지/저속 운행으로 이미 엔진이 많이 식었기 때문이다. 무엇보다 요즘 나오는 터보엔진은 자동차가 시동이 꺼져있어도 과열되어 있을 경우 내부 터빈이 어느정도 돌다가 꺼진다. 하지만 고속도로 주행에서는 많이 과열되어 있기에 1 ~ 3분 정도 후열시간이 필요하지만 휴게소에서 성격이 급한 한국인의 특성과 자연환경을 고려해도 좋지 않은 방법이기도 하다. 이것도 휴게소등에서 정차전 5 ~ 10km 거리에서 1500RPM으로 유지 즉 2000RPM 밑으로 유지하며 도착지에 까지 낮은 RPM으로 운행해서 휴게소 도착하여 정차하는 것이 최고의 후열이라고 한다.
수동변속기는 원래가 매뉴얼 방식이기에 이런 방법은 쉬운 부분이지만 자동변속기 차량등은 불편함이 많은 방법이나 확실히 터보엔진에 수명에도 효과적이며 시간효율도 좋다고 한다.
4.2. 항공기
자동차의 경우에는 일부 고성능 차량에만 과급기가 달리지만, 왕복엔진을 사용하는 항공기에 있어서는 이 과급기가 필수다. 공기밀도가 고고도가 될수록 희박해지기 때문에 높은 고도로 올라갈수록 엔진이 헥헥거리기 때문. 이를 테면 9km 고도로 올라가면 엔진이 쓸 수 있는 산소는 지상의 1/3에 불과하다. 즉 엔진 내에 아무리 연료를 욱여넣어도 지상과 비교하면 1/3의 연료만 태우고 나머지는 불완전 연소가 되어버리는 셈.
그래서 일반적으로 왕복엔진 항공기는 과급기를 이용하여 모자란 산소를 모아 모아 모아서 엔진에 욱여넣어서 엔진의 출력 손실을 어느 정도 막는다.
2차대전 중 전투기나 폭격기 등에 쓰였던 고성능 엔진은 보통 2단식 과급기를 사용하였으며, 이 말은 압축기가 두 개가 있어서 두 번에 걸쳐서 압축을 한다는 소리다. 그러나 저고도에서는 굳이 과급기를 돌려서 공기를 압축할 필요가 없기 때문에 선택적으로 고도에 따라 과급기를 켜거나 끄기도 한다. 2단식 압축기 대신에 과급기로 동력을 전달하는 기어의 감속비를 변환하여 2가지 속도로 과급기가 돌도록 하는 시스템도 있다.
항공기에 쓰는 터보과급기는 보통 그 자체로 모든 압축과정을 진행하지는 않고, 보통 2단압축기만 터빈을 이용하여 돌린다. 1단 압축기는 보통의 과급기와 마찬가지로 엔진의 동력을 그대로 사용.
터보과급기는 2차대전 중에는 미 육군 항공대가 잘 써먹었는데, 이는 미국이 가스터빈기관을 개발하다가 때려치고 그때 얻은 터빈 설계기술로 대신 이 터보과급기를 발전시켰기 때문. 부피가 크고 무게가 무겁지만 대형폭격기에 쓰기에는 별 무리가 없었다. 특히 1930년대에 미군은 전투기보다 '본토를 침공하는 적 함대를 멀리서부터 조질 수 있는' 폭격기 개발에 몰두해 있었기 때문에 폭격기의 고고도 비행성능을 향상시켜줄 이 터보과급기를 매우 중요시했다.
한편 P-38 라이트닝과 P-47 썬더볼트 같은 대형 전투기도 이 터보과급기를 사용했다. 전자는 폭격기 요격용으로, 후자는 폭격기 호위용으로 개발한 전투기이다 보니 둘 다 뛰어난 고고도 비행성능이 필요했던 것[33].
P-47은 단발 왕복엔진 전투기 중에는 유례없이 큰 편인데, 고고도에서 제대로 작동하는 터보차저를 넣으려고 시도하면서 설계 단계에서부터 기골이 무식하게 커졌고, 넘쳐나는 출력을 기체의 생존성과 화력 강화에 아낌없이 투자하면서 만들어진 결과물이다. 덕분에 같은 엔진을 사용하는 F4U 콜세어보다도 덩치가 훨씬 크다.
4.3. 선박
저질중유를 사용하는 선박 특성상 연료의 착화점이 매우 높고, 점성도 너무 커서 과급이 필수적이다. 압축비를 높이지 않는다면 불완전연소만 잔뜩되어 연돌에서 검은 연기가 나오는 것을 관측할 수 있는데, 선령이 좀 된 선박에서는 시동할 때마다 흔히 볼 수 있는 현상이기도 하다.
시동 시에 선박에서 사용하는 Starting Air는 30bar에 달하며, 일반적인 연소 과정에서 사용하는 Compressed Air도 12bar에 육박한다. 전력소모의 규모도 남다른데, Full 상태에서는 12000rpm, Nav. Full 상태에서는 20000rpm에 달하는 고회전이 필요하다. 게다가 안전성을 담보하기 위해서 2개를 병렬로 배기 매니폴드에 설치해 놓으니 그 소음과 진동은 자동차에 비할 데가 되지 않는다. 선박 기관실의 주요 소음 발생 원인 중 하나.
선박용 과급기의 특징 중 하나는 배기가스 중 일부를 다시 흡기가스로 재활용한다는 것이다. 그 높은 압력의 가스를 그냥 배출하면 당연히 자원 손해니까... 이러한 이유로 선박에서 사용하는 흡기는 대개 스캐빈징 에어(Scavenging Air)로 불린다. 스캐빈저는 원래 시체를 뜯어먹는 맹수를 의미하는 표현으로, 한마디로 남이 사냥해서 먹고 썩은 고기를 다시 뜯어먹는 하이에나처럼 한번 사용한 공기를 다시 재활용해서 흡기로 사용한다는 것이다.
이 과정에서 과급기는 배기가스의 온도를 낮추는 역할도 겸한다. 500도에 가까운 배기가스는 공랭과정을 거치면서 120도 정도의 온도로 인터쿨러에 들어가며, 다시 여기서 30도 정도로 낮아져 연소실로 들어가게 된다. 인터쿨러는 보통 수냉식인데, 과거에는 해수를 이용하여 냉각했으나 부식이나 소금기에 의한 실린더 피스톤 마모 문제가 심각해 청수를 사용하는 것으로 많이 바뀌었다. 만일 소기온도가 급속도로 상승한다면 보통 과급기나 인터쿨러의 문제일 가능성이 크다.
시동 시의 엔진의 Scavenging Air 압력은 거의 0bar에 가까우며, 엔진의 부하가 커질수록 점차 압력이 높아져 최신 선박 기준 3bar 정도의 압력으로 연소실에 들어가게 된다. 이러한 이유로 앞서 설명했듯이 과급기의 rpm도 엔진의 부하에 따라 큰 폭으로 변화하게 되며, 당연히 이에 따라 기관실 소음도 부하에 따라 증폭된다. 경력이 오래된 해기사의 경우 소음의 강도만 듣고도 현재 마력이 얼마정도인지 짐작할 수 있을 정도.
앞의 내용과는 별개로 배기가스를 연돌 방향으로 배출하는 기능도 당연히 갖추고 있으며, 이 경우에 빠져나가는 배기가스의 온도는 전속항해 기준 300도 정도 된다. 이 배기가스는 배기가스 보일러(이코노마이저 또는 절탄기라고도 일컫는다)에 들어가 항해중에 선박에 필요한 각종 증기를 생산하는 역할을 한다. 배기가스 보일러 입구 측 온도가 300도를 넘어간다면 배기가스 보일러 내부에 숯덩어리(Soot)가 찬 것이며 Soot Blower를 이용해 제거하거나 '''배기가스 보일러 안으로 들어가 직접 그 숯덩어리를 밖으로 빼내야 한다.'''
4.4. 오토바이
놀랍게도 오토바이에 수퍼차저를 때려박은 미친 기업이 있으니, 프랑스의 푸조와, 그 유명한 가와사키 닌자 H2 되시겠다. 오토바이야 초반 출력, 가속력은 부족할게 없으니 아예 슈퍼차저를 때려박은것. 덕분에 4기통 998cc 밖에 안되는 오토바이가 최고 속도가 '''400km/h'''에 육박한다. 400 도달시간은 단 '''26초'''. 저것도 의도적으로 400에서 멈춰서 그런거지, 만일 더 달렸으면 대략 440km는 충분히 찍을지도 모른다.
[1] 이상적인 열 기관은 카르노 기관 참조. 카르노 기관은 가역적 사이클이라 현실에서는 전혀 일을 하지 못하며, 현실에서 사용되는 비가역적 열 기관에 대해서는 대학 물리학 책을 보길.[2] 일부 차종은 루프에 덕트가 난 경우도 있다. 대표적인 예가 로터스 엑시지.[3] 공랭식 인터쿨러에 일종의 스프링클러를 달아서 물을 뿌려주는 공랭식도 있다. 사브 차량 중 이런 방식이 있었다.[4] 루츠식에 비해 10%에서 최대 20%의 효율성이 낫지만, 높은 수준의 가공정밀도를 요구해서 루츠식에 비해 비싸다. 물론 루츠식도 위 사진의 아우디 슈퍼차져처럼 꽈배기를 격하게 꼬아서 만들면 비싼 건 매한가지.[5] 그냥 돌리지 않고 기어박스를 걸어 충분한 과급이 가능한 만큼 임펠러 회전속도를 증속한다.[6] 배기열이 자연흡기 방식에 비해 상당히 뜨거워서, 배기 시스템을 터보사양에 맞추지 않으면 크랙이 가서 장기적으로는 주행 중에 차가 망가지는 일이 있다.[7] 순정 터보차저에 많이 사용되는 저널 베어링 방식은 후열을 하지 않을경우, 10만도 안 되어 뻗는 경우를 볼수 있다. 반응성이 우수하여 튜닝용으로 사용하는 볼베어링 방식은 심할 경우 적산거리 3만km 정도에 베어링이 고착되거나 파손되기도 한다.[8] 물론 슈퍼차저 역시 모든 종류가 무적은 아니다. 보통 내구성이 좋다는 것은 로브 타입이나 스크류 타입에 한해서이며 스크롤 타입이나 원심형은 상대적으로 떨어지는편이다. 특히 유성기어가 존재하지않는 일부 원심형의 경우는 수명이 극단적으로 짧다.[9] 원심형은 60,000rpm 이상까지도 사용한다.[10] 로브 타입이나 스크류 타입은 압축기 자체 표면적이 터보보다 훨씬 커다랗고, 축이 달랑 1개라 2개의 베어링으로 그 높은 회전속도와 집중되는 압력을 소화해야하는 터보와는 다르게, 슈퍼차져는 맞닿는 축이 2개라서 베어링도 4개나 들어간다. 베어링 자체의 사이즈 역시 비슷한 출력을 내는 터보차져의 3배 정도 된다.[11] 푸조의 제트포스 컴프레서와 세테리스 컴프레서 모델. 당시 일반적인 125cc 스쿠터의 경우 최대출력이 12~13마력 남짓인 데 반하여, 이놈들은 2행정도 아닌 것이, 무려 20마력이라는 최고출력으로 250cc에 버금가는 괴랄한 파워를 뿜어낸바 있다. [12] 물론 저런 고출력을 연속으로 쓸 수 있고 연비도 감안하는 기관차와는 달리 이런 차량들은 오로지 출력에만 목을 맨 형태이기에 기관차처럼 굴리면 다 박살난다.[13] 하지만 개발비의 한계와 기존 고객들의 반발 그리고 콜벳 차체가 좁아서 결국에는 넣지 못했다.[14] 전력시스템의 용량 자체가 작아서 시동모터 수준의 전기를 상시로 퍼먹는 모터의 출력을 감당할 수가 없다. 애프터마켓에서 파는 것들이 많지만, 사실상 효과가 있는 제품은 있지도 않고 있을 수도 없다. 각종 테스트 영상이 많은데 모터트랜드 로드킬 ep.16에서 V8 5.0 쉐보레 몬자에 청소용 블로워를 5개나 달아 다이노테스트시 작동시킨 결과 18마력/19토크(lb-ft)정도 오르긴 했다. 결국 시중에 파는 전자식블로워 제품들이 얼마나 덧없는지 알 수 있다.[15] 48볼트 시스템이 떠오르기 시작한 이유 자체는 꽤나 단순하다. 오디오 외에도 대화면 엔터테인먼트 시스템, 블랙박스 등이 추가로 달려나오기 시작하면서 전자장비 갯수가 매우 많아지면서 경차의 경우 블랙박스만 달아도 배터리가 간당간당해질 정도로 12볼트 시스템의 한계에 부딫혔기 때문. 거기에 하이브리드나 전기차로 가면 전기 모터 출력과 총 주행거리에 가장 영향을 미치는 배터리 용량(전력량)을 최대한 확보하는 방법 중 고전압으로 용량을 뻥튀기하는 게 난이도 면에서 그나마 나은 편이다. 48볼트보다 더 높은 60볼트 시스템도 있지만 12볼트 시스템의 구조를 강화해서 써도 괜찮은 48볼트와 달리 내압 문제로 전선을 포함한 기존의 시스템을 대부분 갈아 엎어야한다는 문제가 있어 우선순위에서 밀렸다.[16] 쉽게 생각하면 풍차. 참고로 이름의 유래는 소라껍질이다. 풍차 내지는 바람개비역할을 하는 부품을 싸고있는 껍데기가 소라처럼 생겼기 때문.[17] 터빈샤프트의 경우, 엔진의 배기량에 따라 굵기가 다르지만 0.005mm 이하의 공차범위를 요구한다. 또한 정밀주조공법을 거치는 터빈휠의 경우도 INCONEL 713C 정도의 수준의 소재를 활용하기에 단가가 기본적으로 많이 나간다. [18] 엔진하고 연관된 여러 부품, 소모품들까지도 영향을 미쳐서 유지비가 자연흡기 엔진에 비해서 많이 들어간다.[19] 정확히는 필수는 아니다. 어디까지나 보호장치이기 때문에 없어도 주행 가능하다. 이것이 있으면 흔히 아는 터보차 특유의 고음의 삑 소리가 나고 없으면 Sutututu 소리가 나온다. 이 소리는 특정한 BOV가 있어야 나오는 소리인 줄 아는 사람들이 많은데 실제론 BOV가 없어야 한다.[20] 가솔린 차량의 경우 터빈 휠에 직접 닿는 배기가스의 온도가 900℃에 육박하므로 일반적인 소재로는 견디기 어렵다. 따라서 INCONEL을 사용하는데, 질기기 때문에 가공성이 열악하여 MIM(Metal Injection Mold)공법이나 정밀주조를 하는 경우가 많다. 특히, VANE의 경우 인코넬로도 버티지 못하는 경우가 많았으나 최근 소재기술의 개발로 인하여 가솔린VGT도 등장하는 추세다.[21] 직렬 4기통 엔진의 점화순서가 1-3-4-2이므로 매니폴드가 한번에 합쳐져서 터보차저의 배기가스 유입구로 들어가게 되면 1번과 3번, 3번과 4번, 4번과 2번, 2번과 1번 실린더에서 나온 배기가스 간의 간섭이 생긴다. 따라서 점화 순서가 떨어진 1, 4번 실린더와 2, 3번 실린더를 묶어서 각각 다른 터보차저로 들어가게 하는 것이다. 직렬 6기통 엔진의 경우 폭발순서가 1-5-3-6-2-4 이므로 1, 2, 3번 실린더와 4, 5, 6번 실린더를 묶는다. V형 엔진이나 수평대향 엔진은 뱅크별로 따로 묶는다.[22] BMW가 M550d 모델에 이런 짓을 하고 있다. F10 시절에는 3.0L I6엔진에 트리플 터보를 달아 '''디젤로''' 381마력을 냈고 G30으로 가면서 아예 터보를 하나 더 얹어서 쿼드 터보로 '''400마력'''을 뽑는다.[23] 벤츠는 이 기술을 Hot Inside V라고 부르며, AMG GT에 적용한다[24] 상표명이며, 백인우월단체와는 상관없다.[25] 전동공구 만드는 계양전기랑은 다른 회사[26] 그중 R 모델은 비스커스 LSD까지 달려있었다![27] '미스파이어링 시스템'은 이니셜 D에서 임의로 만든 명칭이라는 주장이 있다. 본래 미스파이어링은 연료의 과희박이나 과농후 등으로 인한 실화를 뜻한다. 다른 용어로는 ALS, Anti Lag System 등이 있음.[28] 애프터 버너와 비슷한 발상. [29] 물론 방법이 전혀 없는것은 아니다. 슬리브를 보어사이즈가 같은 디젤엔진의 것을 가공해서 끼우던가, 튜닝이 흔하게 이루어 지는 엔진이라면, 튜닝샵에서 왠만하면 튜닝용 슬리브 키트를 수입하거나 개발하여 판매한다. 국산차중에 가장 흔하게 튜닝이 이루어지는 제네시스 쿠페 2.0 터보 모델의 경우, Darton사의 슬리브를 수입하여 장착한다.[30] 닛산의 예를 들어도 3.0 트윈 캠 터보 엔진이 채용된 페어레이디 Z는 말끔했지만, 블루버드 SSS는 TWIN CAM TURBO 4WD ATESSA(...) 라는 데칼이 길게 늘어져있었다.[31] 엔진에 열이 식어있지 않은 상태에서 꺼버리면 내부 남아 있던 오일이 뜨거운 엔진에 의해 쿠킹현상이 되어버려서 오일이 굳어지게 되고 결국 터보가 망가지는 일이 생기는데 수리비용이 300만원은 넘는다. 외제차는 특히 BMW는 중고 엔진을 해도 2000만원이하이다.[32] 장시간 보관하면 엔진오일이 바닥으로 떨어져서 실린더 윤활이 잘 안되기어 엔진 마모가 일어나기에 이런 점을 고려해서 장시간 보관시 엔진 오일이 엔진에 다시 윤활되도록 1분정도 기다렸다 가는 것이 좋다.[33] 아이러니하게도 P-38은 태평양전선에서는 일본군 전투기들보다 확실히 고고도 성능이 뛰어났으나, 유럽전선에서는 독일 전투기들에 비해 고고도 비행성능이 별로라는 평을 받았다.