[Siya] 미국식 대배기량 고토크 엔진들...
### 이 글은 SLRClub의 Siya님께서 그곳 자유게시판에 올려 주시는 자동차 이야기들 중에서 CozyrooM이 골라 실은 것입니다. Siya님의 동의 없이 다른 곳에 퍼 나르시는 것은 썩 좋지 않습니다. ###


미국의 전통적인 차들 엔진은 배기량은 크고, 압축비는 별로 높지 않으며(대부분 9:1) 마력수는 배기량에 비해
낮습니다.  반면 그 외의 국가들차들은 배기량에 비해 마력수가 높습니다. 특히 일본차가 한몫합니다. 리터당
100마력을 상회하는 출력을 내거든요. 과급기를 장착하던지 아니면 자연흡기 엔진에서 회전수를 올리던지....

미국식 머슬 엔진의 특징은 가속시 울컥할정도로 강력한 추진력입니다.  2단에서 천천히 가속하다가 가속페달을
더 밟는 것만으로 휠스핀을 일으킬 수 있을 정도의 추진력이 나옵니다.  이런 추진력은 전적으로 토크가 크기때문
에 발생하는 증상이며 토크를 크게하는것은 배기량 외에 다른 방법으로는 낼 수가 없습니다.

반면 마력수가 낮기 때문에(낮은 이유는 나중에 설명하죠) rpm을 올려서 가속해보면 레드존이 한참 남았는데도
윗단으로 변속해야겠다는 느낌이 들 정도로 힘이 빠집니다.  출발때의 울컥할 정도의 강력한 토크는 어디로 가버
렸는지... 휘발유 엔진인데도 디젤엔진을 운전하는 기분이 들만큼 엔진의 고속회전시의 추월 가속력은 실망입니다.

고속주행시 추월할 때, 악셀러레이터를 지긋이 밟아서 킥다운이 없도록 하여 가속하면 탄성이 나올만큼의 추진
력을 얻을수가 있는데, 악셀러레이터를 깊게 밟아서 킥다운을 시켜버면 rpm이 윙 올라가면서 토크를 못 내는
영역에 빠져버려서 오히려 가속력이 매우 나쁩니다... 미국식 자동차들은 거의 대부분이 자동변속기 사양입니다.

미국식 엔진의 특징은 차가 매우 가볍게 느껴진다는 것입니다.  옆의 차와 나란히 주행하다가 약간 앞으로 끼어
들려고 할 때 악셀러레이터만 약간 더 밟으면 가볍게 앞으로 치고 나갑니다.  이 엄청난 가벼움이 고속에서 킥다
운을 시킬 경우 어디론가 사라진다는 것이 문제이긴 하지만...

교차로에서 멈췄다가 출발할 때, 미국식 엔진은 정말 유쾌합니다.  저rpm 토크가 좋기 때문에 마음먹은 대로
다음 신호등까지 쭈욱~ 나가주거든요.  특히 미국에서는 교차로에서 신호를 받고 속력을 줄이지 않고 좌-우회전
을 할 수 있는 교통체제가 아니라 일단 속력을 줄이거나 멈춘 후 좌-우회전을 해야만 경찰에 걸리지 않는 교통체
제라서 저속에서부터 속력을 붙이기 쉬운 토크가 큰 미국식 엔진이 대접받습니다.

이런 교통체제에서 최악의 엔진은 고rpm에서 토크가 나오는 엔진이지요.  거기에 각 변속비가 가까운 스포츠형
수동변속기까지 조합되어있다면 완전히 찬밥신세입니다. 미국식 엔진은 무리하지 않고 평범하게 운전할 때 매우
기분좋게 반응합니다. 악셀러레이터에 힘을 주는 대로 시간지연 없이 즉시 차가 앞으로 갑니다.  하지만 엔진의
최고출력을 뽑아낸답시고 킥다운을 시키면서 rpm을 올리면 힘이 빠져버립니다.  이래서 배기량에 비해 최고출력
은 별로 높지 않습니다.

만약 미국 엔진들이 rpm을 높여도 파워가 잘 나온다면 정말 가공할만한 엔진이될 텐데, 다행히도 그렇지 않습니다.
미국 엔진들의 마력수가 잘 나오지 않는 이유중의 하나는 낮은 압축비때문입니다. 옥탄가 87짜리 일반(regular)
가솔린을 쓸 수 있도록 만들기 때문에 유럽제나 일본제 차들에 비해 압축비가 높지 않습니다.  대신 저렴한 가솔
린을 쓸 수 있으므로 경제적이지요.

레귤러 휘발유 1갤런이 1.5달라 정도 합니다. (3.3리터에 1500원 꼴이네요.. -_-) 마력수가 낮은 이유중의 가장
크게 작용하는것이 엔진의 특성이 OHV 방식이기 때문입니다. OHC(Over Head Camsharft)의 방식이 아닙니다.
OHC 방식의 기본이 SOHC 이며, 캠축이 두개인것이 DOHC 입니다. DOHC는 내부의 공기의 흐름이 원할해서
고회전에서 토크가 쉽게 떨어지지 않으므로 최고출력이 높습니다. 최고출력은 토크 * 엔진회전수 * 비례상수
이거든요.

이 방식은 휘발유 가격이 비싸고 엔진 배기량별로 세금을 매기는 일본이나 우리나라에 적합합니다. 배기량은 높
지 않으면서 최고출력은 높게 나와야하기 때문이죠. 최고출력은 낮은 배기량에서도 토크밴드를 고회전영역으로
올려놓으면 높게 나옵니다. 하지만 최대토크는 배기량을 늘리는방법외에는 크게 올릴수가 없지요.

2리터 엔진의 경우 SOHC 와 DOHC의 최대출력은 대략 110마력과 140마력으로 30마력이상 차이가 나지만, 최대
토크는 SOHC가 18kgm DOHC가 19kgm 정도로 크게 차이가 나질 않습니다. 토크는 전적으로 배기량에 의존하게
되지요.

다시 본론으로 돌아와서 OHV 엔진이란 헤드에는 밸브만이 존재하고 캠축은 엔진의 하단부에 크랭크축에 기어로
물려있습니다. 타이밍벨트란것이 존재하지 않습니다. 캠축이 엔진의 하부에 있다보니 캠이 움직이면서 밸브를
열고 닫으려면 엔진의 세로로 가로지르는 푸쉬로드가 필요하게 되고, 이 푸쉬로드가 길어지게 되다보니 SOHC
엔진보다 고회전에서 관성이 커지고 마찰이 커져서 고회전에서 맥을 못춥니다.

게다가 캠축은 한개뿐이고 한쪽으로 흡기밸브와 배기밸브가 모여있어서 혼합기가 항상 엔진실린더 내부에서
소용돌이 치는 구조로 되어있습니다. 흡기쪽과 배기쪽이 같은 방향으로 되어있죠. 반면에 OHC 엔진들은 흡기
쪽과 배기쪽이 반대방향이 되어 신선한 혼합기와 배기가스가 잘 흡입되고 잘 빠질수있는 구조로 되어있습니다.

그레이스나 포터, 그리고 갤로퍼, 무쏘등 구형 디젤엔진들의 흡기와 배기포트가 한쪽 방향으로 붙어있는 방식
입니다. 따라서 고회전에서 배기가스가 빠져나갈 관성이 부족하고, 신선한 혼합기가 들어올 관성이 부족하여
고회전에서 상당히 심각한 수준으로 토크가 떨어지게됩니다. 따라서 최고출력은 낮은 회전수인 5000rpm 근방
에서 나오게 되고 최대토크는 3000rpm 근방에서 나옵니다.

그래서 3.8리터의 배기량에 최고출력은 170~200마력근방, 5.7리터급이면 300~350마력 정도로 낮게 나옵니다.
만일 일본이나 유럽차였다면 어땠을까요? 일본이었다면 자연흡기로 최대 리터당 125마력정도.. 평균 리터당
100마력 정도를 나오게 세팅하니 3.8리터 급이면 350마력이상 상회하는 출력을 내게 세팅을 했겠네요.
5.7리터정도 되면 v10 정도로 세팅하고 고회전 유닛으로 만들었으면 450마력을 상회하는 출력을 냈을것이구요..

이는 각자 국가의 특성에 기인합니다. 대륙횡단등 하이웨이를 편안하게 고속으로 달리기 위해서는 낮은 회전
수에서 높은 토크가 나오는것이 유리하고, 편하기 때문에 시트도 소파처럼 푹신하게, 서스펜션도 대부분 부드
럽게 세팅하는것이 미국식의 자동차 만들기 철학이며, 일본처럼 좁고 연료비가 비싸고, 베기량별 세금을 매기
는 나라에서은 낮은 배기량, 높은출력, 그리고 빠른 가속력이 우선되었겠지요.

유럽이라면 초고속 주행을 위해서 너무 높은 회전수는 지양하면서 변속기의 세팅으로 충분히 높은 고속주행
능력을 가지게 하며, 단단한 시트와 단단한 서스펜션으로 세팅되어있습니다. 반면에 우리나라의 문화는 좀
약간 독특한것이 조용하고 부드러운 편안한 미국식 자동차에 일본처럼 높은 출력, 그리고 유럽식의 빠른 운전
습관때문에.. 특색을 가지지 못하고 엔진출력은 높으면서 서스펜션은 헐렁한 차들이 많이 생산되었죠.

덕분에 고속도로에서 휘청거리면서 바쁘게 다니는 차들이 대부분이며... 교통사고율도 매우 높구요...
메이커에서는 이러한 성향을 맞추지 않으면 판매량이 신통치 않기때문에... 안 만들수도 없구요....... -_-;;


(2004-11-22)
by CozyrooM | 2006/08/13 13:06 | 4 Siya님의 자동차 이야기 | 트랙백 | 덧글(1)
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Commented by woony at 2006/08/13 15:45
2006년 8월 현재, 샌프란시스코 지역의 기름값은 1갤런에 3달러 이상이지요 -_-;;

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