1. 개요
현대자동차그룹의 배기량 2.0L, 2.2L의 직렬 4기통 디젤 엔진으로, D 엔진의 후속이다. 현대자동차그룹의 엔진 중 전륜구동 차량과 후륜구동[1] 차량에 모두 적용되는 엔진이기도 하다. 형식명은 D4H계.2. 상세
2.1. R
- 블록 구조 : 주철, 클로즈드 데크
- 실린더 스페이싱 (mm) : 94
- 밸브트레인 : 체인 구동 DOHC 16밸브
- 엔진제어시스템 : 보쉬 EDC → MD1
- 연료분사 : 커먼레일 직분사
- 배출가스 기준 : 유로 5~[2]
2009년 4월에 D4HB형을 시작으로 기아의 2세대 쏘렌토에 최초로 탑재되어 데뷔했다. 동년 7월에 2.0L D4HA형도 출시되어 현대자동차의 싼타페 더 스타일에 최초로 탑재되었다. 당시 2.0L로 184PS 40kgf·m, 2.2L로 200PS 44.5kgf·m[3]이라는, 15년이 지난 지금 기준에서 봐도 절대 뒤떨어지지 않는 성능,[4][5] 또한 출시 당시 기준으로 높은 연비에 유로 5 배기가스 기준을 만족하여 당시 자동차 관련 커뮤니티 등지에 엄청난 이슈를 몰고 왔다. 단, 2010년 12월식까지는 일부 차종 중에 DPF가 없는 것도 있으니 중고차 구입 시 유의해야 한다.[6]
진공펌프가 캠샤프트에 체결되는 방식이다.
2012년형부터는 유로 5 배기가스 기준을 차종에 관계없이 전부 다 만족해야 하므로, 차종에 관계없이 모두 DPF가 장착됐다. 덤으로 D4HA형의 토크가 41kgf·m으로 상승되었다.
2014년에는 유로 6 규제에 대응하여 개량한 엔진을 내놓았다. SCR을 적용하지 않고 기존의 EGR+ DPF 구조에 LNT만 추가하면서 출력까지 같이 오른 것이 포인트. 2.0L 버전은 184PS/4,000rpm, 41kgf·m/2,000~2,500rpm에서 186PS/4,000rpm, 41kgf·m/1,750~2,750rpm으로, 2.2L 버전은 200PS/3,800rpm, 44.5kgf·m/1,800~2,500rpm에서 202PS/3800rpm, 45kgf·m/1750~2750rpm으로 각각 향상됐다.
13~15년식의 저압 EGR이 달린 엔진의 경우 DPF가 고장날 시 터보 및 엔진 계통에 전체적으로 영향을 주어 엔진을 완전히 망가뜨리는 치명적인 문제를 발생시킨다. 물론 이는 고스란히 수리비 폭탄이 된다. 따라서 이 엔진이 달린 차들은 흡배기 계통의 관리가 매우 중요하다. 주기적으로 흡배기 인젝터 EGR(쿨러 포함)를 크리닝하는 걸 권장한다.
유로 6에 대응하면서 엔진 오일 점도가 낮아졌는데, SAE 점도는 5W-30으로 기존과 동일하지만 ACEA 규격이 HTHS(고온고전단) 점도 3.5cP 이상인 C3(05200-00620, 6L)에서 HTHS 점도 2.9cP 이상인 C2(05200-00630, 6L)로 변경됐다.[7]
2017년 5월에 후륜구동용인 D4HC형도 출시되었다. 동년 9월에 출시된 G70 이후로 모든 R 엔진을 장착한 신차 출고분들은 강화 유로 6라는 강력한 규제 때문에 SCR( 요소수)이 달려 나온다.
유럽형 3세대 투싼과 4세대 스포티지는 페이스리프트 이후 이 엔진에 48V 마일드 하이브리드를 장착했다.
G70 페이스리프트에는 한동안 생산됐다가 환경규제 강화와 수요 저조로 인해 내수형은 단종됐고, 팰리세이드는 아직 디젤 엔진 수요가 60~70% 이상으로 높아 환경규제를 충족하되, 202PS 그대로 장착하고 있다. 스타리아에도 177PS 사양의 2.2L 디젤 엔진이 탑재됐다.
해상용 엔진도 이 엔진이다.
2.2. NEW-R (스마트스트림 2.0/2.2D 엔진)
- 블록 구조: 알루미늄 합금, 클로즈드 데크
- 밸브트레인: 벨트 구동점검주기 12만km, 교환주기 24만km DOHC 16밸브
- 엔진제어시스템: 보쉬 MD1
2020년 3월에 D4HE형이 최초로 출시되었고 쏘렌토 MQ4에 최초로 탑재되었다.
여전히 R 엔진이라 불리지만, 모든 부분을 완전히 새로 설계했다. 2.2L 기준 무게를 기존에 비해 19.5kg가량 감량했으며, 캠샤프트에 체결되던 진공펌프는 오일 펌프에 통합되는 식으로 대체됐다. 크랭크샤프트 측의 기어와 맞물리는 형태의 기어 구동 밸런스 샤프트를 2.2L 사양에 적용시켰다. LH·RH 총 2개로 축 구성됐다.
특유의 딸딸거리는 소음이 많이 줄었으며, 모하비의 6기통만큼은 아니지만, 회전질감이 굉장히 부드러운 편이다. 시동 초반에 휘이잉~ 소리가 난다.
2.0L D4HD형은 2020년 9월에 투싼 NX4에 처음으로 적용했다. 이쪽도 출력은 그대로지만 토크는 42.5kgf•m으로 늘어났다.
전작과 달리 구동 방식에 따라 출력 차이를 뒀는데 전륜구동 기반 차량은 그대로 202PS, 후륜구동 기반 차량은 210PS로 차별화했다. 토크는 전륜구동, 후륜구동 모델 모두 같다.
또한 저압 EGR이 재도입됐으며 분사압도 기존보다 200bar 증가된 2,200bar로 늘어났다.
후륜구동용인 D4HF형도 D4HE형과 비슷한 시기에 출시되었다. 제네시스의 G80 3세대에 처음으로 탑재됐지만 2021년에 디젤 사양이 단종되어 현재는 GV70만 탑재되고 있다.[8] 특이사항은 D4HF형에만 엔진 오일 레벨 센서가 장착되며, 별도의 배력장치를 삭제시켰다. 배력기능은 HECU(ABS 모듈레이터)에 통합됐다.
2022년에 유로 6 OBD 인증이 강화되어 후처리 방식을 sDPF[9]+SCR 시스템으로 변경해 SCR 장치가 2개로 늘어났으며 2.0L 엔진은 184PS, 2.2L 엔진은 194PS(전륜구동), 202PS(후륜구동 GV70)으로 디튠됐다.
엔진 오일은 다시 한 번 저점도화되어 ACEA C5급, SAE 0W-20 점도의 슈퍼 에코 프리미엄 디젤(05200-00450: 4L, 05200-00150: 1L)로 변경됐다.
3. 형식
3.1. R
| <rowcolor=#fff><colbgcolor=#002e6b><colcolor=#fff> 형식명 | 배기량 | 보어 × 스트로크 | 압축비 | 최고 출력 | 최대 토크 |
| D4HA | 1,995cc | 84 × 90mm | 16.0:1 |
184ps (유로5) 186ps (유로6) |
40 ~ 41kgf·m (유로5) 41kgf·m (유로6) |
| D4HB | 2,199cc | 85.4 × 96mm |
200ps (유로5) 202ps (유로6) |
44.5kgf·m (유로5) 45kgf·m (유로6) |
|
| D4HC | 202ps | 45kgf·m |
3.2. NEW-R
| <rowcolor=#fff><colbgcolor=#002e6b><colcolor=#fff> 형식명 | 배기량 | 보어 × 스트로크 | 압축비 | 최고 출력 | 최대 토크 |
| D4HD | 1,998cc | 83 × 92.3mm | 16.0:1 |
186ps (유로6) 184ps (유로6 OBD) |
42.5kgf·m |
| D4HE | 2,151cc | 83 × 99.4mm |
202ps (유로6) 194ps (유로6 OBD) |
45kgf·m | |
| D4HF |
210ps (유로6) 202ps (유로6 OBD) |
4. 논란/사건사고
4.1. 배기가스 관련 이슈
괜찮은 성능의 4기통 승용 디젤 엔진으로 크게 이슈가 될 일이 없었지만 배기가스에 관련된 이슈가 생겼다. 2012년 5월 R 엔진이 적용된 투싼ix와 스포티지 R이 시속 100~120km/h 구간에서 특정 패턴으로 주행할 때 질소산화물 배출이 18~21% 증가한다는 사실이 드러났다.또한, 환경부에서 국산차와 수입 디젤 차량에 대한 질소산화물 시험 방법의 차이를 두고 있어 문제가 되는 점도 있다. 환경부는 2012년 하반기부터 국내에서 판매되는 디젤 신차의 출시 인증 여부를 결정하는 배출가스 시험 기준을 외국과 다르게 적용하고 있다. 기존에는 외부 온도가 상온 범위인 20~30도일 때만 질소산화물이 0.18ｇ/㎞ 이하(8인승 이하 승용차 기준)가 나오는지를 제조사가 자체적으로 시험한 뒤 그 서류를 환경부에 제출하도록 했다. 하지만 2012년 국내 완성차 업체에 ‘질소산화물 배출량 개선방향’이라는 공문을 보내 상온 뿐 아니라 영하 7도에서 영상 35도 사이에서도 대기 환경 보전법이 정한 범위 내의 질소산화물이 나와야 한다고 규정을 수정했다. 또 에어컨을 켠 상태에서도 질소산화물을 측정해 그 결과를 환경부에 보고하게 했다.
진실은 간단한데 R 엔진이 특정 조건에서 질소산화물 배출이 기준치를 초과한 이유는 환경부 산하의 국립환경과학원의 시험 절차 자체가 기존에 업계에 준수하도록 한 시험 절차가 아니라 임의의 방식으로 시험을 했기 때문. 당연히 기존 시험 절차에 맞춰 엔진을 튜닝한 제조업체 측은 여기에 반발했고 결국 대충 타협을 해서 제조사는 환경부의 새로운 테스트 절차를 받아들여 그에 맞춰서 엔진을 디튠했고 정부기관은 시험 절차의 문제점을 수정 반영하게 됐다는 것이 사태의 진상.
즉 이 문제의 원흉은 애초부터 자신들이 제시해야 하는 시험절차도 제대로 업데이트하지 않은 상태에서 알려지지 않은 새로운 시험 방법을 써서 기준치 초과 판정을 내린 환경부 자신이다. 제조사는 당연히 항의에 들어갔고 그 항의는 당연하게도 받아들여졌다. 그리고 해당 문제는 R 엔진 자체의 문제가 아닌 것이 같은 R 2.0L 엔진을 쓴 싼타페와 쏘렌토 R에서는 그런 일이 없었다.
4.2. 엔진 오일 증가 관련 이슈
유로 6 대응 R 엔진을 장착한 차량에서 엔진 오일 수위가 증가하는 현상이 발견됐다.해당 현상은 배기가스 후 처리 장치의 작동을 위해 경유를 하사점 위치의 실린더 내로 후분사하는 과정에서 실린더 벽면의 엔진오일 유막에 경유가 섞이게 되고 경유가 섞인 엔진오일이 다시 엔진오일룸으로 내려가면서 점차적으로 엔진오일에 경유 혼입이 증가되는 현상이다. #
이 경우 엔진 오일 점도가 낮아져 윤활유가 형성하는 유막 두께가 얇아져 윤활성에 악영향을 미칠 수 있으며, 엔진오일에서 슬러지 발생이 많아질 수 있다. 혼입의 메커니즘상 이는 특별히 R 엔진에서만 이슈가 될 사안이 아니라 DPF, LNT를 장착한 디젤 엔진 자체의 특성으로, 통상 업계에서는 6~10% 정도의 혼입률을 한계치로 잡고 있다고 한다.
해당 현상에 대해 현대차 측은 언론에선 ECU 업그레이드로 분사압 조절로 해결하는 방안으로 가닥을 잡았는데, 최신의 엔진 오일 사용유 분석을 참고해보면 연료 유입이 거의 없었던 2000년대 중반과는 달리 R 엔진을 비롯한 유로 6 승용 디젤 엔진과 GDi 엔진에서 매뉴얼에서 제시하는 교환 기준 이내에 관련 업계에서 통상적으로 설정하는 한계 기준(가솔린 2~3%, 디젤 4~5%) 보다 많은 양의 연료 유입이 발생하는 경우가 생겼다고 한다. 현대차 내부 매뉴얼에서는 디젤 엔진은 연료 유입량 15%까지 정상이라고 한다.
현대차의 내부 매뉴얼에 신뢰가 가지 않거나 실제로 연료 유입이 심한 차량을 운행하고 있다면, 엔진 오일의 점도를 한 단계 높이고(ex. xW-30 C2→xW-30 C3, xW-30 C3→xW-40 C3 등) 교환 주기를 앞당기는 임시방편으로 엔진의 데미지를 막을 수 있음을 참고하자.
5. 적용 차종
NEW-R 엔진은 볼드처리단종 모델은
6. 둘러보기
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<colcolor=#fff> 현대자동차 | ||||
| 구분 | 가솔린 | LPG | 디젤 | CNG | |
| <colbgcolor=#003c83> 3기통 | 카파(1.0L), 입실론 | D(1.5L), U(1.1/1.2L) | - | ||
| 4기통 |
입실론,
카파,
알파, 감마, 베타, 누우, 세타, 오리온, 새턴, 시리우스 |
입실론,
감마,
베타,
누우, 세타, 새턴, 오리온, 시리우스 |
U,
NEW-U,
R,
F, D, T, W, 4.108·4.236, A |
- | |
| 6기통 |
람다,
델타·뮤, 사이클론 V6·시그마, 쾰른 V6 |
람다,
델타·뮤, 사이클론 V6·시그마 |
R(3.0L),
S,
G,
H, L(파워텍), D6B, Q, OM906, T6.3544 |
G, Q | |
| 8기통 | 타우, 오메가 | - | D8A | - | |
| 기아 | |||||
| 3기통 | CD형 | - | |||
| 4기통 | B형, C형, 마쓰다 F형, MI-TECH, T8D | 마쓰다 F형, T8D | R형, 퍼킨스, J | - | |
| 6기통 | J형, KV6 | KV6 | 퍼킨스, H형, M형 | H형 | |
| 8기통 | - | 히노 F형 | - | ||
| 갈색 글씨 - 선진국 시장에서 단종한 엔진 | |||||
[1]
2017년부터
[2]
후술하듯 일부 차량은 유로 4 기준이 적용되어 있다.
[3]
2세대
카니발에서는 197PS, 44.5kgf·m로 3마력 디튠했는데 공차중량에 비해 변속기의 내구성이 부족하다는 게 주된 이유.
[4]
동시기
BMW 2.0L 디젤 엔진과 출력은 동일하고 토크는 소폭 더 높았다.
[5]
2011년경의
520d의 출력이 184PS에 38.4kgf·m이다.
[6]
2010년 12월 이전
쏘렌토 R과
싼타페 더 스타일 R 2.0L 7인승 한정. 그 당시 승합으로 분류되어 2,000cc 이하 7인승은 유로 4 인증으로 판매가 가능했다. 현재 이 차량은 4등급으로 분류되어 환경부담금이 부과되며, 서울시에서는 아예 5등급 차량과 마찬가지로 미세먼지비상저감조치 발령시 운행제한을 검토 중이다.
[7]
VHVI+PAO 기유에 몰리브덴 400 ppm이나 떡칠한 에코 프리미엄 0W-30(05200-00640, 6L)도 있다.
S-OIL 생산이고, 40℃ 점도가 45.1cSt, 100℃ 점도가 10.3cSt로 점도지수를 계산해보면 226인 고점도지수 오일이다. 이전에 사용하던 C3 순정 오일의 점도 지수가 165이니 점도 지수가 61씩이나 향상된 것. 참고로 각 메이커의 순정 오일 중에 점도 지수가 가장 높은 축에 속하는
토요타 순정 0W-20의 점도 지수가 206이고, 애프터 마켓용 엔진오일 중에 가장 점도지수가 높은 축에 드는 쉘 힐릭스 ECT C2/C3 0W-30의 점도지수가 204이며 대개 메이저 제조사의 탑티어급 엔진오일의(GM dexos2 혹은 VW 504/507 규격) 점도 지수가 대개 160~180 정도이다. 비슷한 C2급으로 GTL 베이스에 점도지수 248, 몰리브덴이 800ppm 가량 떡칠된 것이 신유분석으로 확인된 메가터보씬은 황 함량이 C2 기준을 약간 초과하므로 디젤 엔진에 사용하면 안 된다.
[8]
이로써 대한민국의 디젤 세단은 전멸되었고 완전한 SUV용 엔진이 되었다.
[9]
DPF 내에 SCR 장치가 추가됐다.
[10]
후륜 기반인 A 엔진을 대체하며, 실용성을 이유로 본래 출력인 202PS에서 177PS로 디튠됐다.
[11]
TM까지 탑재된 디젤엔진이 5세대 MX5에는 23년만에 없어지게 되었다.
[12]
HG, IG 디젤모델 한정. 세단으로서는 최초 적용 차량이다.
[13]
2세대 YG 한정
[14]
FOLEX 3xD 계열에 주로 탑재되며, 65PS/2300rpm으로 출력이 조정되어 얹힌다.