상하이에서 만난 신형 S클래스는 좀 이상하다. 외관과 실내의 변화는 그리 대단치 않은데, 파워트레인이 V6에서 I6(직렬 6기통)로 완전히 변경됐기 때문이다. 쉽게 말해 맥주캔처럼 생긴 피스톤을 6팩처럼 양쪽에 3개씩 배치하던 것에서 벗어나 일렬로 나란히 세우는 방식으로 바꿨다는 얘기다.
소형의 4기통 모델과 AMG 등 일부 고성능 모델을 제외하면 메르세데스-벤츠 브랜드 대부분 고급 자동차는 직렬 6기통을 이용하게 된다. 직렬이 더 부드럽고 강력하다는 이유에서다.
원래 메르세데스-벤츠는 직렬6기통이었다. 어찌나 부드러웠던지 미국서는 실키6(비단결 같은 6기통)라는 별명도 있었다. 지난 1990년대 들면서 다임러는 메르세데스-벤츠 최초의 V6 엔진을 승용차에 장착했다. 원가가 더 저렴하고 효율도 좋고 패키징이 용이하다는 점 때문에 V6 엔진이 전세계적인 대세로 자리잡게 되자 고집을 꺾은 셈이다. 얼마지 않아 90년대 말에는 메르데세스-벤츠 브랜드 승용차에서 직렬6기통은 자취를 감췄다.
20년만에 다시 돌아온 직렬6기통은 그래서 인상적이다. 언제고 돌아가고 싶던 직렬6기통을 향한 열망을 최신 기술을 가득 채워 현실로 이뤄 냈기 때문이다. 이 새 엔진의 이름은 M256인데, 앞으로 두고두고 회자될 역사적 이름이다.
다임러는 바이터보 M256이 V8에 못지 않은 힘을 낸다고 한다. 불과 3.0리터로 408마력을 내는데 AMG E43과 같은 수준을 일반 모델이 갖게 된다. 트윈터보라고 부르기에는 좀 애매한 것이, 이 두 터보차저는 트윈(쌍둥이)이 아니기 때문이다. 한개는 배기가스를 이용해 흡기를 더 밀어넣는 전통적인 터보차저지만 다른 하나는 전기 모터를 이용, 0.3초만에 7만rpm으로 회전할 수 있는 터보차저다. 따라서 터보차저의 문제로 지적되는 낮은 rpm에서의 반응성도 자연흡기 못지 않게 우수하게 만들어냈다는게 다임러의 설명이다. 다임러는 ‘터보래그가 전혀 없다’고 주장하는데, 실제로 타봐야 알일이다.
터보차저 등의 효율성을 위해 다임러는 48볼트 전기 시스템을 이용했다. 일반적으로는 12볼트를 이용하지만 신형 S클래스는 배터리부터 시작해서 시거잭을 제외한 차량의 거의 모든 전기 시스템이 48볼트로 돌아간다.
이는 마일드 하이브리드로도 이용되는데, 발전기 겸용 전기 모터는 18마력의 부스트 기능을 제공하고, 브레이크시에는 회생 제동으로 충전을 한다. 여기서 얻은 전기를 효율적으로 활용하기 위해 워터펌프나 에어컨 컴프레셔도 전동으로 만들어져 있다. 스타트모터나 벨트형 발전기를 없애 중량이 줄고 구조가 간단해진 것은 덤이다.
# 대체 왜 직렬 6기통으로 바꾸나
일반적으로 V6가 직렬 6기통에 비해 개발이 쉽고 크기가 작아 작은 차에 장착하기 유리하다. 생산 원가면에서도 고급차용 V8 엔진에서 실린더 2개를 줄이는 방식으로 만들어지기 때문에 생산 시설을 공유하고 같은 부품을 공유할 수 있다는 점 때문에 비용 효율적이었다.
하지만 V8을 기반으로 만들어진 만큼 V6는 태생적 문제가 있었다. V8은 한쪽의 피스톤이 폭발 행정일때 반대편 피스톤도 동시에 폭발 행정이 되면서 스스로 밸런스를 잡지만 V6는 스스로 밸런스를 잡지 못하게 되기 때문이다.
물론 V6라 해도 양쪽의 실린더를 벌려 120도, 아니면 모든 실린더가 180도로 각도를 펼치면 문제가 사라진다. 하지만 일반적인 자동차는 그렇게 넓은 공간이 나오지 않기 때문에 보통은 필연적으로 60도에 밸런스 샤프트(무게추)를 장착해 엔진의 흔들림을 보완한다. 무게추가 없으면 엔진이 사방으로 요동치는걸 막지 못하기 때문이다.
반면 직렬6기통 엔진은 모든 실린더가 일렬로 나란히 세워져 있고, 3개의 실린더가 위로 움직일때 다른 3개의 실린더가 아래로 움직이는 식으로 스스로 진동을 상쇄해 버린다. 무게추가 없는 만큼 출력이 높아지는 것도 장점이다. 그동안 모두가 알았지만 개발 비용과 생산비가 높은게 유일한 단점이었다.
하지만 최근 들어 엔진 개발, 생산 방식이 완전히 바뀌었다. BMW를 시작으로 대부분 자동차 회사들은 엔진을 실린더별로 모듈화 하는 기법을 동원했고, 3,4,6기통의 엔진이 같은 방식을 공유하게 됐다. 따라서 6기통이 V8을 따르는 것 보다는 4기통 엔진을 따르는 편이 더 저렴하다는 결론이 나왔다.
더구나 6기통에 터보차저를 장착하는 것이 V8엔진을 장착하는 것에 비해 원가가 절감된다는 점에서 점차 V8이 줄어들고 직렬6기통에 터보차저와 전기 장치를 더하는 방향으로 자동차 회사들은 전환을 꾀하고 있는 것이다.
