이 점을 염두에 두고 BMW의 엔지니어들이 자동차 효율을 증대시키는 방법을 개발했다. 쓸데없이 버려지는 열을 엔진이 사용할 수 있는 에너지로 전환시킨 것이다.
연구 결과 엔진의 배출/냉각 시스템에서 쓸모없이 버려지던 열의 80% 이상을 회수할 수 있는 터보스티머 시스템이 개발되었다. 이 시스템은 과도한 열기를 이용해서 증기를 생산함으로써 엔진 구동을 돕는 것이다.
파워와 토르크를 10%가량 증강시키고 단 한 방울의 휘발유 추가 사용도 없이 연료소비를 15%정도 감소시켜준다.
중량 99킬로그램 정도인 터보스티머가 BMW의 중량기준을 맞추려면 무게를 어느 정도 덜어내야만 할 것이다. 앞으로 10년 내에 자동차를 통해 만날 수 있게 되길 기대해 본다.
동작 원리
터보스티머는 별도로 구성된 두개의 시스템으로 첫 번째는 배기시스템을 통해 온도를 높이는 고온 루프(빨간색)이며, 두 번째는 엔진 냉각제에 의해 가열 되는 저온 루프(파란색)이다.
이 두 가지 순환시스템은 서로 다른 경로를 따라가지만 결국 동일한 장소로 동력을 공급한다. 고온루프 내에서는 전기펌프[1]가 증류된 물을 순환시킨다. 첫 번째 정지 점은 물을 증발시키는 증기발생기[2]이다.
여기서 발생한 증기를 과열기[3]가 한층 더 가열해 온도를 섭씨 537도 이상으로 높인다. 이 지점부터 증기가 피스톤 구동 신장기[4]를 회전시키게 된다. 그러면 이 신장기가 벨트드라이브[5]를 움직이고, 벨트드라이브는 크랭크샤프트[6]를 돌린다.
그리고 콘덴서[7]로 간 증기는 다시 냉각되어 액체상태가 된다. 고온 루프를 보조하는 역할의 저온 루프 역시 이와 유사한 방식으로 작동하지만 물 대신 에탄올을 사용하는데 그 이유는 에탄올은 온도 173도면 증기로 바뀌기 때문이다.
펌프[8]가 에탄올을 증기발생기[9] 속으로 통과시킨다. 이 증기발생기는 엔진 냉각제가 가열시키면, 다음에 에탄올은 주요 순환시스템과 공유하고 있는 두 번째 증기 발생기속으로 들어간다.
여기서 300도 온도의 증기가 배출되면서 신장기[10]로 흘러 들어가면 신장기가 벨트드라이브[11]를 통해 고온 신장기의 벨트드라이브로 동력을 추가시켜준다. 배출과정에서 에탄올은 자동차의 방열기[12]를 통과, 여기서 다시 냉각, 액체 상태가 된다.
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