먼저 가솔린 GDI엔진을 설명하면 높아진 배기가스 규제와, 엔진 다운 사이징, 고효율, 고출력, 배기가스 저감등을 위해 오래전부터 연구 끝에 국내에서는 2012년부터 출고되는 대분의 가솔린 엔진이 GDI엔진으로 대체되었다. GDI엔진은 디젤기관의 높은 효율의 연료 분사 방법과 같이 흡기행정에 공기만 집어 넣은 후, 거기에 고압(40~200bar)의 연료를 분사시키느 방식이다.

 

이를 통해 린번 엔진에 비해 높은 25:1에서 높게는 40:1 이라는 혼합비로, 연료가 매우 적게 들어가게 되어 이론상 거의 완전 연소가 가능한 연료가 분사되며 연료가 기화되면서 주위의 열을 빼앗기 때문에 연소실 내의 온도가 떨어져 혼합기 충전효율이 좋아지는 장점과 함께 연료의 혼합비율 조정을 통한 연비의 향상과 출력향상이 가능하다. 또한 불완전연소에 의한 일산화탄소의 양도 획기적으로 줄어들었다.

 

앞에서 설명한 바와 같이, 연료분사시 연료에 의한 냉각효과가 있기 때문에 고온에 의한 노킹도 어느정도 방지할 수 있어 압축비를 높일 수 있다. 흡기행정에 공기만 흡입 되기 때문에 디젤 엔진처럼 밸브 오버랩을 길게 해도 연료가 배기되지 않으므로 터보같은 과급기와의 궁합도 좋아 엔진 다운사이징에 널리 활용되고 있다. 또한 시동시 촉매온도를 쉽게 올릴 수 있어, 유럽 자동차 배기 가스 규정인 유로5에 대한 대응이 기존 엔진에 비해 편하다.

 

이러한 GDI엔진의 연료 흐름은 연료탱크에서의 저압(4~8bar)으로 엔진의 고압펌프로 이송된다. 고압펌프는 엔진 영역에 맞는 높은압력(40~200bar)으로 엔진 연소실에 설치되어있는 고압인젝터로 보내저 인젝터는 연소실 내에 엔진 영역에 알맞은 연료를 고압으로 분사한다.

 

당사의 LPDI 기술인 LP-CORE SYSTEM은 이러한 GDI엔진의 특성을 살리고 단점은 보완한 시스템이다.

 

GDI엔진 자체의 고압펌프와 레일, 고압 인젝터는 그대로 사용하면서, 당사의 특하된 제품들은 LPG 액상상태의 연료를 안정적으로 엔진영역에 맞게 고압으로 분사 시키게 해줌으로서, 가솔린보다도 연료온도가 낮고 기화성이 강한 LPG 연료는 액상 상태로 연소실에 고압으로 분사함과 동시에 냉각효율이 가솔린보다 높으며, 가솔린 보다 강하게 팽창된 LPG연료는 피스톤의 압축후 점화 됨으로써, 더욱 강력한 폭발성을 발휘하여 고 출력과 고 효율을 가질 수 있다.

 

또한, 옥탄가가 가솔린보다도 높은 LPG는 엔진오일을 더럽히지 않고 가솔린 보다 더 완전 연소를 하기에 엔진 수명 연장과 더불어 배기가스 저감 효과도 크다. GDI엔진의 단점은 엔진 특성상 기존 MPI엔진에 비해 압축비를 높였고 연료를 고압으로 연소실에 직접분사 하기 때문에 장기간 운행 시 흡/배기 밸브 시트면에 카본이 체적되어 밸브가 완전 밀패되지 않는 문제와 열 발생률이 높다. 카본이 생성되는 주 요인은 노킹 현상등 불완전연소에의하여 생성되며, 불완전 연소가 일어나는 요인은 여러 가지가 있지만, 옥탄가가 낮은 연료를 사용 하였을때에 심하게 발생된다.

 

또한, 옥탄가가 낮은 연료를 사용 시 노킹과 열 발생 원이이 되어 연소실에 설치되어 있는 고압 인젝터의 분사 부분이 열화 및 체적 카본에 의해 고장 날 수있으며, GDI엔진은 장기간 운행시 이러한 문제가 종종 발생된다. 그러므로 GDI엔진은 옥탄가가 높은 고급유를 사용하는 것이 좋다.

 

이러한 면에서도 당사의 LP-CORE SYSTEM은 정확한 LPG 액상 연료를 제어, 고압 분사 함으로써 가솔린 고급유에 비해도 옥탄가가 높은 LPG연료의 특성을 살려서 가솔린의 단점을 근본적으로 해결 하면서 GDI엔진의 단점을 보완하고 장점은 살려 최상의 엔진 컨디션을 이루어 낼 수 있다.

 

LPG는 단위면적당 열량이 가솔린에 비해 낮음에도 불구하고 당사의 특화된 LP-CORE SYSTEM은 위와 같은 GDI엔진의 특성을 이용하여 LPDI SYSTEM을 갖추면서, 최적의 LPG 액상 상태의 고압 분사가 이루어 질 수 있게 제어 동작 시킴으로써, 동급 가솔린 GDI와 거의 동등한 연비와 출력을 이루어 내며, 기존 LPI엔진에 비해 10%~30%의 효율과 출력이 높다.

 

GDI와 같이 점화방식을 갖추고 연소실에 직접 분사하는 직분사(DI)방식의 엔진은 LPG연료에 특화되어 있다고 해도 과언이 아니다.

 

당사의 LP-CORE SYSTEM은 가솔린/LPG 겸용으로 LPG 연료 부족시 자동으로 가솔린으로 전환되며, 원터치 디지털 LCD 스위치로 간편하게 수동으로 전환도 가능 하므로, 지방등 LPG 충전소가 부족한 곳에서도 제 충전에 대한 스트레스가 없다.

 

간단히 정리해서 당사의 LPDI : LP-CORE SYSTEM은 GDI엔진에 고압의 액상 가스를 연소실 내부에 직접 분사해주는 방식이다. LPI와 다른점은 연료를 분사하는 위치가 흡기포트이냐 엔진 내부의 연소실이냐가 다른 것이다. LPG연료는 액상상태로 연소실에 엔진영역에 알맞은 연료 량을 분사하는 것이 가장 효과 적이다. 그러므로 LPDI는 LPI 엔진을 대체할 차세대 엔진이다. 직분사(GDI) 터보 가솔린과 비슷한 출력과 토크를 발휘할 수 있고, 효율도 높일 수 있어 LPG 자동차의 규제가 풀린 시점에서 가장 주목받고 있는 엔진 기술이다.

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일부 LPG 튜닝 시  제품가격이 저렴하다는 이유로 GDI엔진에 LPG 기체 인젝터를 추가 장착하여 MPI 시스템으로 장착하는 곳이 있으나, 이는 과거 기술개발이 이루어 지기 이전의 연소실이 아닌 흡기포트에 연료를 분사시키는 방법으로 기술이 후퇴되는 방법으로 위에서 설명한 LPG 최적의 상태로  운행 될 수 없다.