고회전이 어려운 이유는 엔진이라는 것은 아주 정교한 타이밍으로 모든 부품이 유기적으로 움직여야 하기 때문입니다...
제일 큰 문제가 되는 것은 밸브인데요...
고회전이 되면 밸브 스프링으로 밸브가 닫히는 과정이 회전속도에 따라가지 못하게 됩니다.
즉 밸브가 미처 닫히기도 전에 실린더가 올라오므로...
밸브를 치게 되고...
엔진은 뻗어버리게 되는거죠....
이런 사태를 막기 위해 레드존이라는 것을 만들고 그 이상 회전수가 높아지지 않도록 ECU에서 차단합니다.
이것을 해결하기 위해 F1엔진은 단순히 스프링으로 닫는 방식이 아니고 닫을때도 캠샤프트로 강제로 닫아버리는 방식을 씁니다. 저항은 조금 생기지만 밸브 닫히는 속도는 극적으로 개선됩니다.
사제 튜닝에서 회전수를 높이려면 밸브 스프링을 강한 것으로 교체하고 ECU의 RPM제한을 풀어버리면 됩니다.
다만 밸브를 여는 동작을 할 때 동력 손실이 커지게 됩니다.
그리고 고회전으로 돌리게 되면 노킹이 발생할 가능성도 커지므로 이에 대한 대책도 필요합니다. 고급유 맵핑으로 변경한다던지...압축비를 낮춘다던지...
밸브 말고도...피스톤(실린더)의 형상도 영향을 줍니다. 피스톤의 왕복 거리를 스트로크라고 하고 실린더의 직경을 보어 라고 하는데요... 스트로크가 길면 길수록 반대로 되돌아가는데 힘이 많이 필요하기 때문에 고회전으로 돌리기 어렵습니다.
보통 스트로크와 보어가 동일한 엔진을 '스퀘어 엔진'이라고 부르고 스트로크가 더 길면 '롱 스트로크', 스트로크가 더 짧으면 '숏 스트로크' 엔진이라고 부릅니다. 롱 스트로크 엔진은 RPM은 크게 높일 수 없지만 토크가 강하므로 저회전을 중시하는 디젤 엔진에서 사용합니다. 반대로 숏 스트로크 엔진은 고회전형인데 양산차에는 거의 없습니다. 스퀘어 엔진만 되어도 고회전형 엔진에 속합니다.
그리고 같은 맥락에서 기통당 배기량도 영향을 줍니다. 당연히 기통당 배기량이 작은 편이 잽싸게 움직일 수 있으니 고회전에 유리합니다. 예를들어 같은 3000cc라도 4기통보다 6기통이 더 고회전으로 만들 수 있습니다. 다만, 기통당 배기량이 너무 작아지면 토크가 약해지므로 효율에는 손해를 봅니다. 승용차는 대체로 기통당 500cc정도가 일반적입니다.
보통 튜닝을 할 때에는 배기량을 늘리긴 쉽지만 줄이기는 어렵습니다. 엔진 자체가 숏 스트로크쪽인 엔진이 고회전 튜닝에도 유리합니다.
제일 큰 문제가 되는 것은 밸브인데요...
고회전이 되면 밸브 스프링으로 밸브가 닫히는 과정이 회전속도에 따라가지 못하게 됩니다.
즉 밸브가 미처 닫히기도 전에 실린더가 올라오므로...
밸브를 치게 되고...
엔진은 뻗어버리게 되는거죠....
이런 사태를 막기 위해 레드존이라는 것을 만들고 그 이상 회전수가 높아지지 않도록 ECU에서 차단합니다.
이것을 해결하기 위해 F1엔진은 단순히 스프링으로 닫는 방식이 아니고 닫을때도 캠샤프트로 강제로 닫아버리는 방식을 씁니다. 저항은 조금 생기지만 밸브 닫히는 속도는 극적으로 개선됩니다.
사제 튜닝에서 회전수를 높이려면 밸브 스프링을 강한 것으로 교체하고 ECU의 RPM제한을 풀어버리면 됩니다.
다만 밸브를 여는 동작을 할 때 동력 손실이 커지게 됩니다.
그리고 고회전으로 돌리게 되면 노킹이 발생할 가능성도 커지므로 이에 대한 대책도 필요합니다. 고급유 맵핑으로 변경한다던지...압축비를 낮춘다던지...
밸브 말고도...피스톤(실린더)의 형상도 영향을 줍니다. 피스톤의 왕복 거리를 스트로크라고 하고 실린더의 직경을 보어 라고 하는데요... 스트로크가 길면 길수록 반대로 되돌아가는데 힘이 많이 필요하기 때문에 고회전으로 돌리기 어렵습니다.
보통 스트로크와 보어가 동일한 엔진을 '스퀘어 엔진'이라고 부르고 스트로크가 더 길면 '롱 스트로크', 스트로크가 더 짧으면 '숏 스트로크' 엔진이라고 부릅니다. 롱 스트로크 엔진은 RPM은 크게 높일 수 없지만 토크가 강하므로 저회전을 중시하는 디젤 엔진에서 사용합니다. 반대로 숏 스트로크 엔진은 고회전형인데 양산차에는 거의 없습니다. 스퀘어 엔진만 되어도 고회전형 엔진에 속합니다.
그리고 같은 맥락에서 기통당 배기량도 영향을 줍니다. 당연히 기통당 배기량이 작은 편이 잽싸게 움직일 수 있으니 고회전에 유리합니다. 예를들어 같은 3000cc라도 4기통보다 6기통이 더 고회전으로 만들 수 있습니다. 다만, 기통당 배기량이 너무 작아지면 토크가 약해지므로 효율에는 손해를 봅니다. 승용차는 대체로 기통당 500cc정도가 일반적입니다.
보통 튜닝을 할 때에는 배기량을 늘리긴 쉽지만 줄이기는 어렵습니다. 엔진 자체가 숏 스트로크쪽인 엔진이 고회전 튜닝에도 유리합니다.
ㅊㅊ
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