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[월드프리미어] 메르세데스 벤츠 시타로NGT 천연가스버스
Busse News

[월드프리미어] 메르세데스 벤츠 시타로NGT 천연가스버스

10. Sep. 2015
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[월드프리미어] 메르세데스 벤츠 시타로NGT 천연가스버스

10. Sep. 2015
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  • 메르세데스 벤츠 천연가스 라인업의 진보
  • 가볍고 내구성이 높은 컴포지트 소재를 사용한 가스용기
  • 무게절감을 통한 수송능력 증대
  • 뉴 M 936 G 가스엔진 개발
  • 깨끗한 연소를 통한 높은 출력과 배기가스 저감
  • 기존 모델대비 15~20% 연비상승
  • LED 헤드램프 적용으로 한단계 더 업그레이드

Mercedes-Benz steps on the gas: clean and quiet through the city

No 1. 시내버스 모델이 더욱 매력적으로 변하다: "뉴 시타로 NGT",

메르세데스 벤츠는 친환경 디젤버스를 공급하고 있다. 여기에 더불어 조용하고 CO2 배출량이 적은 시타로 NGT(천연가스버스)로 선택의 폭을 넓힐 것이다. 실용적인 사람들은 시타로 NGT 모델이 가볍고, 더 많은 승객을 태울 수 있으며, 고성능 엔진으로 인한 높은 연비, 긴 정비주기로 인한 여러가지 장점들을 한눈에 파악할 수 있을 것이다. 메르세데스 벤츠는 시타로 NGT 일반버스와 굴절버스에 새로운 천연가스 파워트레인을 공급하며 일반 천연가스와 재생천연가스(편집자주 : 쓰레기 매립장에서 포집한 메탄가스)를 사용할 수 있게된다.


한 단계 더 진화하다: 깨끗하고 조용하게
뉴 시타로 NGT는 친환경적인 측면에서 스탠다드가 될 것이다. 시타로 NGT 버스는 DIN 51624 규격에 벗어나는 재생천연가스도 사용하도록 승인되었다. (편집자주 : 독일 DIN 51624 기준에 의하면 천연가스 최저 저위발열량은 46Mj/kg이다. 하지만 이 규격에 벗어나는 재생천연가스도 사용할 수 있도록 엔진을 최적화한 것으로 파악됨)   재생천연가스의 사용으로 가상적이긴 하지만 이산화탄소 배출량을 없앨 수 있어서 탄소발자국에 있어서 더욱 효과적이게 되었다.


이미 OM 936엔진은 조용하다고 평가받고 있지만 천연가스 엔진의 라인업 추가로 더욱 조용하고 부드러운 엔진을 선택할 수 있게 되었다. 운행환경에 따라서 다를 수 있지만 4 dB(A)정도 더 소음을 줄일 수 있어서 기존 엔진대비 큰 소음저감 효과를 느낄 수 있다.


낮은 CO2 배출량과 저소음으로 인하여 시타로 NGT 모델은 도시 중심가나 주택이 밀집한 거주지역에서 최적의 효과를 나타낼 것이다.

The Citaro with natural gas drive is available as a Citaro NGT solo bus and as a Citaro G NGT articulated bus.
연간 1000여대의 규모의 특수시장
서유럽에서 시내버스는 연간 10,500대 수준의 수요를 보이고 있다. 천연가스 버스는 연간 1,000대 이하의 수요를 보이는 특수한 시장이지만 메르세데스 벤츠는 이 수요가 점차 증가할 것으로 판단하고 있다. 환경오염 규제에 대한 지속적인 논의나 자원보호의 목적에 의해 천연가스버스에 대한 수요는 앞으로 계속 늘어갈 것이며 최첨단 엔진을 장착한 시타로 NGT모델은 이 수요를 증가하고 유행시키는데 큰 역할을 할 것이다.


지붕에 위치한 천연가스 연료 용기
시타로 천연가스 버스는 일반버스와 굴절버스로 생산되고 있는데, 일반 디젤버스와 차이점이라면 지붕에 위치한 연료용기 부분이다. 연료용기를 지붕에 배치하였기 때문에 차량 높이는 3389mm로 높아졌으나 다른 부분에 있어서는 디젤버스와 전혀 차이가 없다. 무게 배분을 위해 일반버스는 전륜 액슬부분에 연료용기가 위치하며 굴절버스는 두번째 액슬 윗부분에 연료용기가 배치되었다.


연료용기 커버는 폴리우레탄 플래스틱 소재로 되어 있으며 내부의 알루미늄 프레임에 고정된다. 측면 커버를 열어 연료용기 밸브를 점검할 수 있으며, 덮개 전체를 열어 아래의 사진처럼 오픈할 수도 있다.

Citaro NGT - Lightweight and robust gas bottles made of composite material
가볍고 내구성이 높은 컴포지트 소재를 사용한 가스용기
시타로 NGT 버스에는 새롭게 개발된 가스용기를 사용한다. 컴포지트 소재를 사용한 용기는 카폰 파이버와 유리섬유를 사용하여 제작되는데 이 조합으로 인하여 가스용기를 매우 가볍게 제작할 수 있으며 내구성이 높다. 가스 주입구는 기본적으로 후방 엔진룸에 설치되지만 옵션사양으로 디젤버스 연료주입구와 동일한 조수석쪽 휠하우징 부분으로도 옮겨서 설치할 수 있다.


새로운 가스용기는 190l에서 227l로 용량이 증대되었다. 따라서 기존에 비해 연료용기 개수를 줄이면서도 동일한 양을 충전할 수 있으며 동시에 약 15~45kg의 무게를 절감할 수 있게 되었다. 연료용기는 4개 ~ 8개까지 선택할 수 있으며 연료용기 덮게는 4~6개 사이즈와 7~8개 사이즈의 두가지 타입으로 제공된다.


무게절감을 통한 더 많은 승객의 확보
연료용기 무게절감과 더 컴팩트해진 엔진의 덕분으로 12m급 일반버스의 경우 기존 모델에 비하여 485kg을 절감하게 되었다. 천연가스 엔진 사용으로 인해 실내 부분에 침범당하는 공간이 전혀 없어 가벼워진 무게는 곧 승차정원의 확보로 이어진다.
12m급 뉴 시타로 NGT 천연가스버스는 승차정원이 기존모델 93명에서 96명으로 증가되었으며 굴절버스는 149명에서 153명으로 증가되었다.

New M 936 G gas engine: textbook example of downsizing
뉴 M 936 G 가스엔진: 다운사이징의 좋은 예
7.7l급의 뉴 936 G 가스엔진은 해당 클래스에서 가장 컴팩트한 가스엔진일 것이다. 새로운 엔진은 디젤엔진에서 보여주었던 저소음, 저배기가스를 그대로 물려 받음과 동시에 매우 컴팩트하고 가벼워서 기본 촉매정화장치를 포함하여 747kg밖에 안된다. 이는 기존 12l급 가스엔진에 비해 230kg, 약 25% 무게를 절감한 수치이다.


메르세데스 벤츠 M 936 G 천연가스 엔진은 최첨단의 OM 936 터보디젤엔진을 기반으로 개발되었다. 이 엔진은 이미 시타로, 시타로 G 유로6 모델에 장착되어 큰 성공을 거둔 엔진이다. 엔진은 버스 진행방향과 동일한 방향으로 배치되며 압축천연가스(CNG)를 사용한다. 2000 rpm에서 222 kW (302 hp) 의 출력을 보이며 1200 ~ 1600 rpm 구간에서 최대토크 1200 Nm를 뽑아낸다.


디젤엔진의 파워에 버금가는 천연가스 엔진
단식의 터보차져 디젤엔진의 특성을 그대로 물려받았기에 천연가스 엔진도 높은 출력을 갖게 되었다.  디젤엔진과 천연가스엔진은 공회전 상태에서 1500rpm 영역대까지는 동일한 출력, 토크곡선을 나타낸다. 그 이상의 영역대에서는 천연가스 엔진이 출력과 토크에 있어서 조금 더 좋은 효율을 보여준다. 2000rpm 이상의 구간에서만 디젤엔진이 더 좋은 효율을 보여주는데, 2000rpm 이상의 구간은 일반 시내버스에서는 거의 사용되지 않는 영역대이므로 크게 의미가 없다.


천연가스엔진은 디젤엔진대비 20% 정도 더 CO2 배출량을 줄여야 해서 압력을 더 높였다. 매립지 천연가스를 사용하는 경우 탄소발자국에 더 효과적일 수 있다.

citaro_ngt_06.jpg
CNG 사용에 최적화
M 935 G 엔진의 실린더 블럭과 실린더 헤드는 디젤엔진에서 가져왔으며 CNG를 사용하는 것만 추가되었다. 새롭게 개발된 것은 터보차져와 에어덕트, 점화시스템과 수냉식의 혼합기 생성시스템이다. 점화시스템은 가솔린엔진의 점화시스템과 동일하며 연필타입의 점화코일을 사용한 점화플러그를 사용하는데 디젤엔진의 연료인젝터와 동일한 공간에 설치되며 연소실의 모양이 바뀐 것이 특징이다.


고출력과 저 배출가스의 클린 연소
최신의 가솔린 엔진처럼 천연가스 엔진은 공연비 lambda = 1이다. 이 말은 과급된 공기가 모두 연소에 사용된다는 것이고 촉매컨버터의 효율을 극대화할 수 있다는 뜻이다. M 936 G 엔진은 청정연소를 통해 고출력과 저 배출가스를 모두 달성하였으며 기존 모델대비 NOx 수치를 혁신적으로 줄였다.


비대칭 기하학적인 터빈을 사용한 터보차져와 두개의 웨이스트게이트 밸브는 최적의 트로틀 응답성을 보이며 동시에 EGR 시스템을 제공한다. 사실상 soot-free 연소로 인하여 디젤엔진과 다르게 AdBlue 인젝터나 미립자필터같은 SCR 시스템은 필요없다. 가솔린 엔진처럼 3원촉매식 컨버터를 사용하며 2개의 산소센서를 가진 1차 촉매컨버터와 메인 촉매컨버터를 장착한다.


뉴 M 936 G 천연가스 엔진은 이미 메르세데스 벤츠 청소차량에 사용되어 효과를 입증받았다. 시타로 NGT도 동일한 엔진을 사용하는 것이며 기본적으로 OM 936 엔진과 동일한 사이즈이다. 다만 차이가 있는 것은 일반적으로 버스에 사용되는 오일팬이나 벨트 드라이브, 냉각시스템, 에어컴프레서, 에어 디플렉터 등의 추가가 있을 뿐이다.


약 15~20% 정도의 연비 향상
새로운 천연가스 엔진은 확실히 효율적이다. 여러 부수적인 제어를 통해서 기존 모델 대비 약 15~20% 정도의 연비향상을 기대할 수 있다. 추가적인 에너지 회수 모듈을 사용하게 되면 더 많은 연료절감 효과를 기대할 수 있다.
엔진오일 교환이나 점화플러그 교체 주기도 기존 모델 45,000km 에서 60,000km 로 많이 향상되었다. 보통 시내버스가 1년에 60,000km 정도 주행하는 것을 감안하염 이들의 정비주기가 12개월로 연장된다는 의미이다.

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토크컨버터 방식의 자동변속기
ZF와 Voith의 토크컨버터 방식의 자동변속기를 사용하는데, 변속타이밍이나 작동방식에 있어서는 가스엔진에 적합하도록 최적화하였다. 엔진회전수가 다르기 때문에 디젤엔진에 비해 조금 낮은 비율의 일반적인 최종감속비를 선택하였며 12m급 일반버스는 i = 6.19, 굴절버스는 i = 6.98이다.


저온, 고온, 다양한 고도에서 테스트
뉴 Citaro NGT 천연가스버스는 처음부터 매우 높은 수준의 요구조건을 충족시켰다. 이를 위해여 연구진들은 3년간 매우 혹독한 환경속에서 개발을 실시하였는데, 스칸디나비아 지역에서 혹독한 혹한기 테스트를 하거나 밀라노나 티롤 지역에서 여름에 테스트를 진행하였다. 이로써 기온에 의한 테스트 뿐만 아니라 해발고도 1,600m 정도의 고지대 테스트까지 한 것이다. 이 테스트를 위하여 별도로 CNG를 공급, 배송하는 등의 노력까지 기울였다. 총 3대의 테스트 차량은 약 130,000km를 주행하였으며 뉴 시타로 NGT 모델은 2015년 가을부터 공급을 시작하고 내년 봄 부터는 전체 라인업의 생산을 시작할 것이다.


Citaro NGT – a true Citaro A to Z
2011년에 첫 시타로 2세대 모델이 소개된 이후 약 7000대의 시타로 2세대 모델이 판매되어 구형 모델의 성공신화를 계속 이어가고 있다. 이 성공에는 저상시내버스로서의 참신한 디자인이 기본이 되고 있다.
시타로의 친근한 전면부 이미지와 아몬드 모양의 헤드램프 및 둥글게 마무리되는 전면부 마감이 시선을 사로잡는다. 이 안에 감춰진 충돌보호 장치는 전면 충돌로부터 운전기사를 보호하게 된다. 차량의 바디는 단단하며 안전하고 가볍게 설계되었다. 승객석 창문 라인은 낮게 설계되었으며 3방향으로 디자인된 휠 아치부분은 차량의 측면을 더욱 돋보이게 한다. 

 

모든 출입구는 320mm 높이로 설계되었으며 진입시 실내의 밝고 친근한 이미지를 느낄 수 있도록 디자인되었다. 조명부터 손잡이까지 모든 부분의 디테일이 살아있으며 높아진 운전석 공간도 최적의 시인성을 제공하고 있다. 옵션사양으로 ESP를 제공하고 있으며 높은 연비와 낮은 운영 코스트는 타 모델의 표준이 되고 있다.


도어 개폐와 닐링시스템 등은 모두 연비 향상에 도움이 되도록 제어된다. 또 하나의 키 포인트는 에너지 회수 시스템인데 슈퍼캡이라 불리우는 더블 레이어 구조의 콘덴서가 전기를 저장하고 공급하여 배터리, 알터네이터를 효과적으로 사용할 수 있도록 돕는다.

Further advanced Citaro: a shining example with LED headlamps
최신 기술의 조합: LED 헤드램프
뉴 시타로 NGT 버스는 최신 기술의 덕을 보고 있다. 옵션사양으로 선택할 수 있는 LED 헤드램프는 야간 시인성을 조금 더 정확하게 향상시킨다. 주간과 유사한 색온도를 제공하여 운전기사의 시력 피로감을 최소화한다. 또한 기존 헤드램프 대비 두세배 더 오랫동안 사용할 수 있고 에너지 효율이 좋은 점도 큰 특징이다.


새로운 타입의 폴딩시트도 시타로에서 처음 선보였다. 광폭 폴딩시트는 full-fledged seats로 명명되며 기존의 1인용 폴딩시트를 엄마와 아이가 같이 이용할 수도 있도록 폭을 넓힌 것이다. 폴딩시트는 전면배치, 후면배치 뿐만 아니라 측면배치도 가능하다.


Citaro NGT 모델은 운전석 대시보드의 대형 컬러 디스플레이, 새로운 스위치 버튼들, 새로운 HVAC 컨트롤 유닛 등 시타로의 새로운 전장 시스템도 그대로 이어 받았다.

시타로 NGT를 포함한 시타로 모든 굴절버스들은 새로운 굴절회전 시스템 ATC (Articulation Turntable Controller)을 적용하고 있다. ATC는 다이나믹하면서도 안전하게 주행할 수 있도록 하고 있는데 회전각, 속도, 하중에 따라 민첩하고 정확하게 굴절부가 회전할 수 있도록 고안되었다.

만약 굴절버스가 비정상적인 상태로 접어들면 다시 빠르게 회복할 수 있도록 제어된다. 따라서 최악의 상황에서도 빠르게 안전성을 회복하도록 하며 ESP와 조합하면 굴절버스에 일반버스와 동일한 수준의 핸들 응답성 및 제어력을 제공할 수 있다.


차량 전시와 관련한 세부사항
Busworld Kortrijk 2015를 통해서 메르세데스 벤츠는 2도어 시타로 NGT 모델을 선보인다.  해당 차량은 실버컬러로 도장되며 가스용량 1589l, 가스용기 7개를 장착하였다. 전륜 액슬은 7.5t의 액슬을 최적화하였으며 M 936 G 천연가스엔진과 Voith의 자동변속기를 조합하고 에너지 회수 모듈이 장착되었다.


전시모델은 LED 헤드램프, ESP, 우적감지센서, 오토라이트, TPMS, 엔진룸 자동소화기 시스템이 장착되었다. 안전을 위해 4개의 카메라가 도어와 승객석을 모니터링 한다.


운전기사를 위해서는 전동조절이 가능한 아웃사이드미러, 운전석 창 선블라인드, 요금수납기와 단말기를 내장할 수 있는 운전석 공간을 제공한다. 운전석 공간, 승객석 공간 모두 에어컨디셔닝이 가능하며 City Star Eco 시트를 장착하였다. 휠체어 공간에 폴딩시트가 적용되었으며 파스텔 오렌지 컬러의 실내 손잡이와 천정레일 손잡이, 가야우드 플로어링 매트를 적용하여 편안한 실내공간을 제공한다.

[본 내용은 편집자에 의해 번역, 편집된 내용으로 원문과 다소 차이가 있을 수 있습니다.]

글, 사진 : Dailmer Buses 보도자료
편집 : 최원호
업데이트 : 2015년 9월 10일


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