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V10 엔진

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1. 개요

V10 엔진은 10개의 실린더가 V자 형태로 배열된 내연 기관이다. 구조적 특성상 완벽한 밸런스를 갖기 어렵지만, 72° 또는 90°의 뱅크 각도를 통해 진동을 줄인다. V10 엔진은 1991년 닷지 바이퍼에 처음 탑재된 이후, 슈퍼카와 레이싱카에 주로 사용되었으며, 2000년대 중반까지 인기를 누렸다. 현재는 아우디 R8과 람보르기니 우라칸에만 사용되고 있다. V10 엔진은 가솔린 엔진 외에도 디젤 엔진으로도 제작되었으며, 트럭, 버스, 전차 등 다양한 용도로 사용되었다.

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  • V10 엔진 - 람보르기니 V10
    람보르기니 V10은 람보르기니와 아우디의 여러 모델에 탑재된 V10 엔진으로, 5.0L와 5.2L 두 가지 배기량으로 출시되었으며 5.2L 모델이 주로 사용된다.
V10 엔진
V10 엔진
V10 엔진
V10 엔진
개요
형식피스톤 엔진
실린더 수10
실린더 배치V형
특징
장점V8 엔진보다 더 높은 출력을 낼 수 있음.
V12 엔진보다 더 가볍고 컴팩트함.
단점제작 비용이 비쌈.
V8 엔진보다 진동이 심할 수 있음 (밸런스 샤프트 사용 시 해결 가능).
주요 제조사 및 차량
BMWBMW M5 (E60)
BMW M6 (E63)
람보르기니 가야르도
아우디아우디 R8
아우디 S6
아우디 S8
닷지닷지 바이퍼
람보르기니람보르기니 가야르도
람보르기니 우라칸
기타
관련 용어V형 엔진, 직렬 엔진, W형 엔진

2. 디자인

V10 엔진은 각 실린더 뱅크가 5기통 직렬 엔진처럼 작동하여 불균형한 회전력을 발생시키기 때문에 구조적으로 완벽한 엔진 밸런스를 갖추기 어렵다.[28][1] 따라서 진동을 줄이기 위해 밸런스 샤프트를 사용하기도 한다.

4행정 엔진 V10 엔진의 경우, 좌우 뱅크에서 크랭크 핀을 공유할 때 연소 간격이 같아지는 72° 뱅크 각을 채택하는 것이 일반적이다. 하지만 크기, 저중심화, 부품 공용화(기존 V8에 2기통을 더하는 방식) 등의 이유로[23] 90° 뱅크 각이 사용되는 경우도 많다.

예를 들어, F1에서는 초기에는 72° V10 엔진이 사용되었으나, 이후 레이아웃의 자유도를 위해 90°가 주류가 되었다. 르노는 구 베네통 시대의 B201부터 R23까지 111° 광각 뱅크 엔진을 사용하기도 했다.

시판 승용차에 탑재된 V10 엔진의 뱅크 각은 다음과 같다.

뱅크 각자동차 모델
90°닷지 바이퍼, BMW M5, BMW M6, 람보르기니 가야르도, 람보르기니 우라칸, 아우디 R8, 혼다 HSV-010 (시제품)
72°렉서스 LFA
68°포르쉐 카레라 GT


3. 역사

V10 엔진은 주류인 V8 및 V12 엔진에 비해 진동 문제를 해결하는 데 오랜 시간이 걸렸다. EFI(연료 분사 장치)가 없던 시대에는 기화기로 연료를 공급하는 것이 기술적으로 어려웠다. 이러한 문제는 1970년대에 해결되었지만, V8 이상의 성능이 필요한 경우 진동이 적은 V12 엔진을 사용하면 되었기 때문에 V10 엔진 개발은 드물었다. 따라서 V10 엔진이 시판 승용차에 채용된 것은 V12 엔진보다 70년이나 늦은 1991년 닷지 바이퍼가 처음이었다.[18]

1989년 F1 세계 선수권 대회에서 V10 엔진이 큰 성공을 거두면서 "V10 = 스포츠 엔진"이라는 이미지가 정착되었다. BMW, 토요타, 혼다[19] 등은 이러한 흐름에 맞춰 V10 엔진을 탑재한 시판차를 개발했다. 그러나 2006년 F1 엔진 규정이 V8 엔진으로 변경되고 다운사이징 터보 유행이 더해지면서 V10 엔진은 빠르게 감소했다.

승용차 이외의 용도로는 V10 엔진의 역사가 오래되었다. 1936년 미국의 기관차에 디젤 V10 엔진이 사용된 것이 가장 오래된 기록이다.[20] 트럭 · 버스에서는 1970년대부터 메르세데스-벤츠와 일본 제조사 (히노 자동차, 이스즈, 미쓰비시 후소, 닛산 디젤) 및 타트라 등이 V10 엔진을 적극적으로 채용했다. 같은 시기 전차에서도 서독군 시대의 레오파르트 1, 육상자위대74식 전차, 90식 전차가 디젤 V10 엔진을 탑재했다. 그러나 21세기에 들어서면서 전차 엔진은 직렬 6기통 터보 등으로 대체되면서 V10 엔진은 사라졌다.

2002년부터 2010년까지는 폭스바겐 Phaeton 고급 세단 및 폭스바겐 Touareg SUV에 사용하기 위해 터보 차저 V10 엔진인 폭스바겐 V10 TDI가 생산되었다.

2023년 현재 V10 엔진은 폭스바겐 그룹의 아우디 R8과 람보르기니 우라칸에만 남아있지만, 이들은 모두 공통 엔진을 사용하기 때문에 현행 V10 엔진은 사실상 1종류만 존재한다.[21][22]

이스즈 뉴 파워


람보르기니 우라칸

4. 가솔린 엔진

BMW S85 엔진

4. 1. 생산형 차종


2006–2011 아우디 S6 및 S8 엔진


닷지 바이퍼


렉서스 LFA

4. 2. 모터 레이싱

1986년 알파 로메오가 프로토타입 포뮬러 원 엔진을 제작했으나, 실전에 투입되지는 않았다.[38]

1989년 혼다르노가 V10 자연 흡기 엔진을 F1에 도입하여 큰 성공을 거두었다. V10 엔진은 V12 엔진에 못지않은 출력과 V12 엔진보다 뛰어난 섀시 밸런스를 제공했다. 2000년부터는 규정에 의해 F1 엔진 규격이 V10으로 통일되었다.

2006년부터는 속도 억제와 비용 절감을 위해 V8 엔진으로 전환되었지만, 신규 참전한 스크데리아 토로 로쏘는 미날디가 사용하던 코스워스제 V10 엔진을 1년간 특례로 사용했다.

1990년대 스포츠카 세계 선수권 대회 (SWC) 및 르망 24시에서는 푸조 905, 토요타 TS010, 마쓰다 MX-R01, 알파 로메오 SE048 등 V10 엔진을 탑재한 프로토타입 레이싱카가 다수 등장했다.[24]

푸조 905 EVO


2009년 아우디 R15 TDI가 디젤 터보 V10 엔진을 탑재하고 LMP1 규정에 등장하여 2010년 르망 24시에서 우승했다.[26]

1990년대부터 2000년대까지 닷지 바이퍼는 픽업트럭용 OHV 8리터 V10 엔진을 사용하여 르망 GT-S 클래스 3연패, FIA-GT 선수권 챔피언 등 많은 성과를 거두었다.[27]

2010년대 이후 그룹 GT3 규정에서는 아우디 R8/람보르기니 우라칸이 V10 자연 흡기 엔진을 채용하여 GT 월드 챌린지 유럽 등 주요 GT 레이스에서 활약하고 있다.

5. 디젤 엔진

1936년 미국에서 생산된 Busch-Sulzer ICRR 9201 프로토타입 기관차에 V10 디젤 엔진이 사용되었다.[29]

1965년부터 1984년까지 생산된 레오파드 1 전차에는 37.4L V10 디젤 엔진인 MTU MB 838 CaM 500이 탑재되었다.[30][31]

다임러-벤츠는 1970년대부터 1980년대에 걸쳐 메르세데스-벤츠 NG 및 네오플란 버스용으로 V10 디젤 엔진(OM403, OM423, OM443)을 생산했다.

이스즈, 히노 자동차, 미쓰비시 후소, 닛산 디젤 등 일본 상용차 제조업체들은 1970년대부터 2000년대에 걸쳐 대형 트럭 및 코치용 V10 디젤 엔진을 생산했다.

1983년부터 생산된 타트라 815 트럭에는 15.8L V10 엔진이 사용되었다.

폭스바겐 V10 TDI 엔진은 2002년부터 2010년까지 폭스바겐 페이톤폭스바겐 투아렉에 사용되었다.

6. 미출시 V10 탑재 차량

람보르기니 P140 - 출시되었다면 세계 최초의 V10 탑재 승용차가 되었을 가능성이 있었다.[32]

지오토 캐스피타 - 버블 경제 시기에 계획된 국산 슈퍼카이다.

혼다 HSV-010 - NSX의 후속으로 개발되던 슈퍼카. SUPER GT에서는 GT500 차량으로 활약했지만, 그 엔진은 V8이었다.

7. 기타

V10 엔진은 레오파르트 1, 육상자위대74식 전차, 90식 전차 등 전차에도 사용되었다.[20] 이 전차들은 승용차에 비해 무거워 V8과 V12 사이에서 V10 엔진이 적합했고, 진동 문제도 크지 않아 채택이 쉬웠다. 그러나 21세기에 들어 전차들이 직렬 6기통 터보 엔진으로 바뀌면서 V10 엔진은 사라졌다.

참조

[1] 웹사이트 Engineering Explained: The Pros And Cons of Inline 5s, V10s And Rotary Engines https://www.carthrot[...] Car Throttle 2019-06-02
[2] 웹사이트 Sulzer powered locomotives of the USA https://www.derbysul[...] 2020-02-04
[3] 웹사이트 Leopard 1 Main Battle Tank https://science.hows[...] 2007-11-19
[4] 웹사이트 Mtu mb 838 cam 500 Leopard 1 engine motor https://www.youtube.[...] 2020-02-04
[5] 웹사이트 1986 Tatra 815 - 1 15.8 (966 cui) V10 diesel 208 kW 103 Nm https://en.tatra-clu[...] 2021-05-22
[6] 웹사이트 The Jalpa replacements that never were – Lamborghini's P140 and Cala prototypes https://www.hemmings[...] 2020-02-04
[7] 웹사이트 2012 Lexus LFA - First Drive Review - Auto Reviews http://www.caranddri[...] 2009-10-22
[8] 웹사이트 2011 Lexus LF-A http://jalopnik.com/[...] Jalopnik.com 2010-10-09
[9] 웹사이트 Are You Lexus Supercar Material? Lexus of Watertown Asks Savvy Car Consumers in Greater Massachusetts. http://www.pr.com/pr[...] PR.com 2010-02-22
[10] 웹사이트 ENCOUNTER – Ten years V10 https://audi-encount[...] 2019-12-30
[11] 웹사이트 2007 Audi S8 First Test and Review http://www.motortren[...] 2012-11-02
[12] 웹사이트 552hp Lexus LFA launched – all you need to know http://paultan.org/2[...] Paultan.org 2010-12-14
[13] 웹사이트 2012 Lexus LFA – First Drive Review – Auto Reviews http://www.caranddri[...] 2009-10-20
[14] 웹사이트 2011 Lexus LF-A http://jalopnik.com/[...] Jalopnik.com 2010-10-09
[15] 웹사이트 Alfa V10 164 Pro Car http://velocetoday.c[...] 2020-01-27
[16] 웹사이트 Flashback: Le Mans 2010 and the distance record https://www.audi-med[...] 2021-05-22
[17] 웹사이트 Blue Bird Vision https://www.blue-bir[...] 2020-11-15
[18] 뉴스 3 絶滅危惧種「V型10気筒エンジン」 その魅力とは? https://www.autocar.[...] AUTOCAR JAPAN 2021-05-05
[19] 문서 ホンダのみ市販化に至らず
[20] 웹사이트 United States of America Where all is not what it appears to be https://www.derbysul[...]
[21] 뉴스 価格は2億4000万円! 米国から次世代ハイパーカー「フリーダム」が登場 https://clicccar.com[...] クリッカー 2021-07-12
[22] 뉴스 2 【発見】「ウラカン」のV10搭載!? 「パンブフェッティ」は次のパガーニになるか? https://kuruma-news.[...] くるまのニュース 2021-07-12
[23] 뉴스 新型アウディ R8 V10エンジンの実力は? https://autos.goo.ne[...] goo自動車・バイク 2021-05-05
[24] 문서 実戦未投入。なお搭載エンジンの『V1035』は前項で述べたF1向けに開発されたそれであり、その後のプロカー選手権でも搭載予定であったものの、いずれでも実戦投入が果たされないまま終わるという数奇な運命をたどっている。
[25] 문서 燃料規制の撤廃やスプリントレース化により、根本から開発コンセプトの見直しを求められて1から投資をし直さなければならなくなったことや、旧グループCマシンの冷遇などによる
[26] 웹사이트 【ルマン09】アウディ R15 TDI…V10で戦闘力アップ https://s.response.j[...]
[27] 웹사이트 全日本GT参戦車両がナンバー付きで登場! https://jota-garage.[...] JOTA GARAGE 2021-05-05
[28] 웹인용 Engineering Explained: The Pros And Cons of Inline 5s, V10s And Rotary Engines https://www.carthrot[...] Car Throttle 2019-06-02
[29] 웹인용 Sulzer powered locomotives of the USA https://www.derbysul[...] 2020-02-04
[30] 웹인용 Leopard 1 Main Battle Tank https://science.hows[...] 2007-11-19
[31] 웹인용 Mtu mb 838 cam 500 Leopard 1 engine motor https://www.youtube.[...] 2020-02-04
[32] 웹인용 The Jalpa replacements that never were – Lamborghini’s P140 and Cala prototypes https://www.hemmings[...] 2020-02-04
[33] 웹인용 ENCOUNTER – Ten years V10 https://audi-encount[...] 2019-12-30
[34] 웹인용 2007 Audi S8 First Test and Review http://www.motortren[...] 2012-11-02
[35] 웹인용 552hp Lexus LFA launched – all you need to know http://paultan.org/2[...] Paultan.org 2010-12-14
[36] 웹인용 2012 Lexus LFA – First Drive Review – Auto Reviews https://web.archive.[...] 2009-10-20
[37] 웹인용 2011 Lexus LF-A http://jalopnik.com/[...] Jalopnik.com 2008-04-15
[38] 웹인용 Alfa V10 164 Pro Car http://velocetoday.c[...] 2020-01-27
[39] 웹인용 Blue Bird Vision https://www.blue-bir[...] 2020-11-15



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