과급장치 문서 원본 보기

엔진의 운동에 따른 물리 효과를 넘어, 기계적 수단을 이용해서 [[엔진]] 연소실에 강제로 많은 공기를 집어넣는 장치.

[[내연기관]]인 경우, 엔진 연소실에 공기를 집어넣는 방법은 일종의 진공 효과를 이용한 것이다. 배기 행정 마지막에 [[피스톤]]이 상사점까지 올라오면 배기 밸브는 닫히고 흡기 밸브가 열리면서 [[피스톤]]은 다시 아래로 내려간다. 이 때 연소실 안의 공기 밀도가 확 낮아지고 이 밀도 차이 때문에 공기가 빨려들어 온다. 주사기를 생각하면 이해가 쉽다. 엔진 회전수가 빨라지면 [[피스톤]]도 더 빨리 움직인다. 그런데 [[피스톤]]이 아주 빨리 움직이면 충분한 양의 공기가 미처 빨려들어오기 전에 압축 행정으로 넘어가 버릴 수 있다. 연소실에 충분한 양의 공기가 없는데 저회전 때만큼 연료를 넣으면 불완전 연소가 일어나고 출력이 저하되는 한편 매연이 나온다. 이를 피하려면 연료 분사량을 줄여야 하고 그러면 출력이 떨어진다. 한편 항공기는 프로펠러든 [[제트 엔진]]이든 높은 고도에 오르면 공기의 밀도가 크게 낮아지므로 연소 효율이 떨어진다. 이 문제를 해결하기 위한 것이 바로 과급장치다.

과급장치는 마치 [[진공청소기]]처럼 흡기 쪽에 임펠러를 달아서 빠르게 돌리는 방식으로 강제로 외부 공기를 빨아들여서 엔진 연소실에 밀어넣는다. 연소실에 더 많은 공기를 밀어넣으면 연소에 충분한 공기를 확보해서 불완전 연소를 줄이거나 분사하는 연료의 양을 늘릴 수 있다. 결국 같은 배기량의 자연흡기 엔진보다 더 많은 출력을 내거나, 같은 출력이라면 배기량을 줄일 수 있다. 연소 효율이 높아지므로 연비 향상은 덤.

최초의 특허는 1860년에 미국의 필란더 & 프란시스 마리온 루츠가 냈다. 실제 제작에 성공한 사람은 2행정 엔진을 만든 [[영국]]의 듀갈드 클럭. 최초의 고트리브 다이믈러가 내연기관의 과급장치로 [[독일]] 특허를 받았다. 과급장치는 지금과 같은 형태의 [[내연기관]]의 역사와 거의 엇비슷한 셈이다.

문제는 그 터빈을 어떤 동력으로 돌리느냐 하는 것인데, 크게 나누면 엔진 동력의 일부를 활용하는 [[슈퍼차저]]<ref>슈퍼차저는 과급장치 전체를 아우르는 용어로도 쓰이고, 엔진의 동력 일부를 사용하는 과급장치를 뜻하는 말로도 쓰인다.</ref>와, 배기가스가 바깥으로 빠져나가는 힘을 이용하는 [[터보차저]]로 나뉜다. 자세한 것은 각 항목 참조. 과급장치는 엔진 구조가 그만큼 복잡해지고 무게도 무거워지기 때문에 높은 압축비를 필요로 하는 [[디젤 엔진]]이나 고성능 차량에 들어가는 게 보통이었지만 최근 들어서는 일반 가솔린 엔진 승용차에도 과급장치를 적용하는 경우가 늘고 있다. 연비와 환경 보전 문제가 중요하게 대두되면서 같은 엔진 배기량으로 높은 효율을 내거나 배기량을 줄이먄서도 출력을 내기 위해,<ref>예를 들어 메르세데스 벤츠의 S600은 말 그대로 원래 엔진 배기량이 6,000cc였으나 지금은 터보차저를 적용하고 엔진 배기량을 5,500cc로 낮췄다.</ref> 또는 질소산화물의 원흉인 불완전 연소를 줄일 수 있는 방법으로 과급장치가 쓰이고 있기 때문.

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