스바루 • EJ20 엔진

스바루 • EJ20

스바루 • EJ20은, 후지중공업의 수평대향 4기통 엔진이다.




개요

1989년, 기본설계가 스바루 1000 시대까지 거슬러 올라가는 EA형 엔진을 대신할 신세대 엔진으로, 초대 레가시와 함께 데뷔한 EA20은, 그 후 개량을 거듭해, 2009년 현재에도 국내에 판매되고 있는 스바루 승용차의 주력 엔진의 자리를 차지하고 있다. 배기량은 2.0L(정확하게는 1994㏄), 해드 구조는 탑재되는 모델에 맞춰서 SOHC 16밸브와 DOHC 16밸브가 있으며, 스포츠/럭셔리 그레이드용의 인터쿨러가 달린 터보챠져 탑재형 DOHC 엔진도 있다. 그 외에도 희박연소형(EJ20N), CNG스펙(EJ20C)의 환경대응형 엔진과, 홋카이도의 택시회사를 겨냥해 만든 LPG 대응형 엔진 등 폭 넓은 라인업을 자랑한다.


터보챠져 탑재형 엔진은 발표 당시부터 몇 번이나「클래스 최강」의 자리를 타사로 부터 강탈한 엔진이며, 스바루의 모터스포츠 활동을 초창기부터 지지해 온 엔진이다. 기본적으로는 4,000rpm 부근에서 급격히 출력이 높아지는 중고회전형 엔진이지만, 각종 개량에 의해, 시대의 요구에 따른 차체중량의 증가에 맞게 저회전영역의 토크를 보강해 왔다. 현재까지 양산된 EJ20의 최고출력은 양산형 표준 스펙으로 공표치 308마력(227kW)이며, 최대 토크는 43㎏․m(422N․m)에 도달했다. (양쪽 다 임프렛사 WRX STI)


기본설계를 20년 가까이 사용한다는 것은(극단적으로 사용기간이 길었던 닛산 L형 엔진과 같은 예를 제외하면) 승용차용 엔진으로서는 매우 드문 일이며, 자동차 잡지 등에서는 몇 번이나 주력차종의 모델 체인지에 맞춰, EZ30형이나 EL15형 엔진을 기본으로 한 완전 신 설계 수평대향 엔진으로 교체될 거라는 소문이 있었지만, 현행 임프렛샤나 2008년에 발표한 신차종 엑시가에도 채용되고 있다.






스바루 차는 년개(年改)라고 불리는 1년 주기의 개량이 이루어지고 있고, 여러 차종의 여러 가지 모델/그레이드에 EJ20을 사용해 왔기 때문에, 변종이 많다. 특히 스포츠 그레이드/특별스펙이 많은 임프렛사, 특히 WRX STI는 미쓰비시 • 렌서 에볼루션(엔진은 직렬 4기통 4G63)이라는 호적수가 있어, 다른 스바루 차와 비교해도 모델 라이프가 길기 때문에, 년개에 따른 탑재 엔진 형식명의 suffix(접미어)가 바뀔 정도로 변환되는 경우가 있었다. 그렇게 긴 세월동안 여러 가지 변환이 이루어졌기 때문에, 초기의 EJ20과, 현재 생산되고 있는 EJ20은, 마치 다른 엔진처럼 변형되었다. 피스톤이나 흡배기의 처리는 물론, 크랭크의 전후위치를 정하는 슬라이드 베어링의 위치마저 변형되어, 초대 BC/BF형 레가시에 탑재된 EJ20과 BP/BL형 레가시에 탑재된 EJ20에서 동일한 것은, 블록의 외관수치와 보어/스트록비, 실린더 블록이나 실린더 헤드가 알루미늄 합금으로 만들어져 있다는 것, 밸브 수, 타이밍벨트의 길이와 장착상태, 헤드 볼트의 구멍 위치, 엔진 마운트 위치 정도이다. 또한 같은 형식과  같은 생산시기를 가진다고 해도 변환점이 많은 것이 이 엔진의 특징으로, 헤드, 로커 커버, 피스톤은 몇 번이나 변환되었다. 문제점 해결을 위한 파츠까지 망라하면, 양산형이면서 3,000기정도 밖에 생산되지 않았던 엔진도 있어서, 엔진 형식과 연식만으로는 알 수 없는 부분이 몇 십 종류나 존재하기 때문에, 부품주문을 할 때는 주의할 필요가 있다.


파생 엔진으로는, EJ20 등장 당시에 동시발표 한 EJ18 엔진을 시작으로, EJ20의 스트록은 그 대로 보어를 넓힌 EJ22/EJ22STI스펙(임프렛사 22B 전용), 보어를 더욱 넓히고 스트록을 길게 만든 EJ25, 그리고 보어 ․ 스트록 양쪽 다 축소한 EJ15, EJ16이 있다. 또한 직계모델은 아니지만, 아르시오네 SVX에 탑재된 EG33은, 보어/스트록이나 그 외 주요부분의 설계방법이 EJ20을 베이스로 한 EJ22와 동일해, 「EJ에서 2기통을 추가한 엔진」으로 불리기도 한다.




탑재차종
￭ 레가시（투어링 왜건 BF5/BG5/BH5/BP5, 투어링 세단 BC5/BD5, B4 BE5/BL5）
￭ 임프렛사（STI 전 차종, WRX 전 차종, SRX-GC8/GF8, GG9）
￭ 포레스터（STI2.5L모델을 제외한 전 차종）
￭ 엑시가（전 차종 YA4/YA5）
￭ 사브 • 9-2X（GG형 임프렛사의 OEM 차종. 터보차에는 EJ20이 탑재되었다.) 




기본스펙

￭ 알루미늄 합금제 수냉수평대향 4기통 4스트록
￭ 배기량 : 1,994㏄
￭ 보어×스트록(㎜) : 92.0×75.0
￭ 밸브 구동방식 : 타이밍 벨트
￭ 밸브 배치 : SOHC/DOHC 모두 1기통 당 흡기2 배기2
￭ 연소실 형상 : 펜트루프형 크로스 플로우
￭ 컴퓨터에 의한 점화/연료공급통합제어(열선형 센서이용 L제트로식, 캠/크랭크//노킹검출, 센서고장검지/기억/읽기기능, 제어내용의 학습기능이 있음)




NA 스펙 일람

SOHC 16밸브 스펙
DOHC 16밸브 스펙
DOHC 16밸브 AVCS 스펙




터보챠져 스팩 일람


수냉식 인터쿨러 스펙
￭ 220마력 스펙 (레가시 세단 BC5)
￭ 220마력 STI 스펙 (레가시 세단 BC5)
￭ 200마력 스펙 (레가시 세단/왜건 BF5/BC5)

공냉식 인터쿨러 싱글터보 스펙
￭ 240마력 스펙 (임프렛사 세단 WRX/웨건 WRX GC8/GF8, 포레스터 SF5 터보스펙)
￭ 220마력 스펙 (임프렛사 세단 WRX/웨건 WRX GC8/GF8, 그라벨 EX)
￭ 250마력 STI 스펙 (임프렛사 세단 WRX-STI/웨건 WRX-STI GC8/GF8)
한정모델 WRX-STI 전용 엔진. (STI Ver.Ⅰ이라고 불리는 모델) STI에 의한 핸드 크래프트, 단조 피스톤, 클로우즈드 덱 실린더 블록, 전용 ECU, 경량 HLA에 의한 캠 구동계의 경량화. (이후 STI 모델은 2009/02에 이르기까지, MT와의 조합만이 존재.) 처음으로 임프렛사 스포츠 웨건에 탑재된 고출력 엔진이기도 하다.

￭ 260마력 STI 스펙 (임프렛사 웨건 WRX-STI GF8)
WRX-STI(Ver.Ⅱ) 모델의 웨건 전용 엔진. 기본스펙은 Ver.Ⅱ형 STI 세단과 동일하지만, 웨건의 성격에 맞춰서 토크 중시형으로 변환.

￭ 275마력 STI 스펙 (임프렛사 세단 WRX-STI GC8)
한정모델 「STI」(Ver.Ⅱ) 전용엔진. 250마력 스펙에 비해, 과급압을 600mmHg에서 700mmHg로 올려, 출력을 향상.

￭ 280마력 STI 스펙 (임프렛사 세단 WRX-STI/웨건 WRX-STI GC8/GF8)
양산형이 된 STI Ver.Ⅲ에서 자주규제 최고인 280마력으로. 임프렛사의 어플라이드 모델 「D」부터 엔진형식이 EJ20에서 EJ20K(MasTER-4시리즈)로 변환. 양산형을 고려하여 실린더 블록은 오픈 덱으로 변환, 점화방식이 다이렉트 이그니션에서 2코일 동시점화로 변환. 터빈이 볼 베어링 지지로 바뀌어 과급압이 800mmHg로 높아졌다. 또한, WRX-STI-RA 모델 한정으로, 연속 고회전 운전을 고려하여, 밸브가 중공(中空)타입이 되어, 연소실 주위의 방열에 신경을 쓴 모습이 보인다. STI Ver.Ⅴ(어플라이드 모델「F」)에서 EJ207(PHEASE-Ⅱ시리즈)로 변환, 흡기계통을 중심으로 크게 변환된다.


GDB 초기형부터 실린더 블록이, 세미 클로우즈드 덱이라고 불리는, 오픈 덱 타입을 보강한 블록으로 변환되어, 이후 이것이 표준스펙이 된다.

￭ 280마력스펙(임프렛사 세단 WRX)




공랭식 인터쿨러 트윈터보 스펙
￭ 250마력스펙 (레가시 웨건 BG5 GT, 세단 BD5 RS)
￭ 260마력스펙 (레가시 웨건 BG5/BH5 GT, 세단 BD5 GT, 세단 B4 BE5 RSK)
￭ 280마력스펙 (레가시 웨건 BG5 GT-B, 웨건 BH5 GT/Etune 세단 BD5 RS, 세단 B4 BE RSK)


공랭식 인터쿨러 싱글터보 싱글 AVCS 스펙
￭ 230마력스펙 (포레스터 2.0XT SH5/엑시가 2.0GT YA5)
￭ 250마력스펙 (임프렛사 세단 WRX/웨건 WRX GDA/GGA형, 포레스터 SG5 터보스펙)
￭ 280마력 STI스펙 (임프렛사 세단 WRX-STI/웨건 WRX-STI GDB/GGB)
GDB형 STI스펙에 탑재된 EJ20. 흡기측 AVCS 탑재.인터쿨러 개량과 트윈스크롤터보 탑재. (어플라이드C 이후) 등에서 토크특성과 필링을 중심으로 여러번의 개량을 거쳐, 2005년경에는 43㎏․m 이라는 3,500 NA 클래스를 넘어서는 최대 토크를 발생하게 된다. 한편, 코스트 관계와 강도적인 문제가 해결되었기 때문에, GC/GF형 STI모델에 채용되어 왔던 단조 피스톤은 폐지, 고강도 주조 타입으로 변환되었다. 최근에는 환경성능에 대한 요구가 커서, 다른 모델보다 늦긴 했지만 대응하고 있다.


￭ 280마력 STI-Spec.C 스펙 (임프렛사 세단 WRX-STI-Spec.C)
GDB 표준 STI 스펙에 비해, 전용 볼 베어링 지지 터빈, 공랭식 오일쿨러 탑재(Spec.C 17인치 모델) 등, 고회전 고부하 운전에 대응하는 변환점이 많고, 세사한 부분도 약간 다르긴 하지만, 출력은 자주규제인 280마력이다. 참고로 환경성능은 표준 STI스펙과는 달리「별  없음」으로, 일본국내의 세금혜택은 전혀 받지 못한다.


강화/경량화 된 전용 보디와 6단 크로스레시오 MT의 조합으로, 정지＞100㎞/h 가속은 최단 4.5초로 2.0L 클래스로서는 경의적인 수치를 기록하고 있다. 이것은 같은 시기에 생산된 BMW-M3, AUDI-RS4 등 한 클래스 위의 해외 고출력 모델과 동등하거나 빠를 정도로, 양산차 동일 클래스에서 이걸 넘는 가속성능을 제공할 수 있는 차는 미쯔비시 렌서 에볼루션 뿐이다. (다만, 최고속은 가속을 중시한 기어비 때문에, 6단 240㎞/h 정도이다.)



공랭식 인터쿨러 싱글터보 듀얼 AVCS 스펙
￭ 250마력 스펙 (임프렛사 GH8 S-GT/2.0GT)
￭ 260마력 AT차 스펙 (레가시 웨건/B4 BP5/BL5 GT/Spec.B)
￭ 280마력 MT차 스펙 (레가시 웨건/B4 BP5/BL5 GT/Spec.B)

￭ 308마력 STI스펙 (임프렛사 WRX STI표준 스펙　CBA-GRB)
5도어 해치백 보디의 신형 임프렛사 STI에 탑재된 엔진으로, 양산스펙으로서 280마력 자주규제를 돌파하여, 본격적인 고출력화를 달성한 최초의 2L엔진이며, 양산엔진으로서는 세계적으로도 비슷한 예가 적다. 대형화된 인터쿨러에 대구경 트윈스크롤 터보를 조합시켜, 고강도 주조 피스톤, 흡배기 양쪽에 장착된 AVCS, 등장(等長)배기 매니폴더, ECU 개량과 세부적인 변환에 의해, 227Kw(308마력) 422N․m(43㎏․m)를 달성. 동시에 BP/BL형 레가시와 동일하게 「SI 드라이브」라는 엔진 메니지먼트를 선택할 수 있는 기능을 튜닝을 하여 추가, 통상주생시의 연비/환경성능과, 고부하시의 동력성능의 양쪽을 만족시키는 현대적인 엔진이 되었다.




그 외
￭ 220마력 STI스펙 (레가시 웨건 BF5 GT-STI)
￭ 포레스터 STI 스펙 (포레스터 SF5 STI/STIⅡ/STIⅡ TypeM)
￭ 임프렛사 S201 (300마력) - S204(320마력)

 

출처는 여기

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%90%E3%83%AB%E3%83%BBEJ20