배기량,마력,토크

제 자신의 공부를 위해 포스팅 합니다. 저처럼 잘 모르는 분들(그런 분 없으시려나?)을 위해 대충 정리합니다. 자헤한 건 [공부소스]로 가서 읽어보시면 큰 도움이 될 것 같습니다.

공부소스 : 배기량 vs 마력 vs 토크 제대로 알고 사자 (CarTip.kr)

1. 배기량 : 엔진 내 실린더의 부피 합
"배기량은 엔진의 전체 크기가 아니라, 엔진 내 실린더의 부피이다." 라고 나와 있는데, 자세히 읽어보면, 각 실린더들의 부피의 합이라고 할 수 있겠습니다. 보통 승용차,RV,SUV 들이 4기통(실린더가 4개)이기 때문에, 요즘 나오는 준중형 1,600cc(실제로는 1,590 이런 식이죠)의 경우, 각각 400cc(0.4리터-맥주캔보다 조금 크네요.) 의 실린더가 4개가 달려 있기 때문입니다. 각 실린더의 지름(보어)x높이(스트로크)의 부피가 400cc 라는 이야기입니다. 간혹 V6, V8 이 쓰여진 차들(에쿠스, 체어맨 등등)은, 일렬로 실린더를 배치하기엔 엔진룸이 좁기 때문에 V자 형태로 각각 좌우에 3개씩, 4개씩 배치하여 총 6기통, 8기통을 만듭니다. GM대우의 매그너스, 토스카는 엔진 룸에 일렬로 6기통을 배열할 수 있었기에 L6(Linear 6 : 직렬6기통)엔진이 달려 있는 것이고요.

직렬4기통 엔진

V6기통 엔진

* 궁금한 점 : 제 차(엑센트)에 엔진오일을 주입할 때에 http://www.imotorcast.co.kr/ 에서 보면, 4리터가 들어간다고 하는데, 실제 실린더의 총 용량은 1.5리터인데, 나머지 2.5리터는 어디로 들어가는 건가요?

2. 토크와 마력
토크(torque:돌림힘)는 간단히 물체를 회전할 때 필요한 양(거리와 힘의 외적의 결과인 벡터량) 이라고 합니다. 저희 집에 전동 드릴이 있는데, 구멍뚫기용과 나사조임용 두가지 모드를 선택할 수 있는데요, 하나는 토크는 작고 회전수가 높으며, 다른 하나는 토크는 크고 회전수가 느린 모드 입니다.(응? 관련 있는 이야기 맞죠?) 저기 [공부소스]의 내용을 보아하니, 피스톤이 움직이는 거리(스트로크라고 합니다.)가 길 수록 힘(토크)이 좋다고 합니다. 휘발유엔진의 경우 스트로크가 짧고 회전수가 높으며(빠르며), 경유 엔진의 경우 스트로크가 길고 회전수가 낮습니다(느립니다). 휘발유 차와 경유차를 다 몰아보신 분은 아시겠지만, 계기판 RPM 게이지의 레드존 영역이 다르다는 것을 알 수 있습니다.

4행정 엔진 작동

또한, 저 [공부소스]에서 보면, 토크가 세면 초반 가속능력이나 힘(무거운 짐을 실을 경우) 이런 쪽으로 좋고, 마력수가 높으면 순항할 때, 그리고 고속에서의 가속이 좋다고 하는 군요.

3. 무게당 마력수 및 기어비, 서스펜션, 타이어 등등의 변수
무게당 마력수. 이건? 차가 가벼우면 잘 나간다. 이 정도로. 인용하자면,

보통 마력당 무게비가 6:1(kg/ps) 이하가 되면 아주 가속력 좋은 자동차라 분류 되는데, 국산차의 경우 마르샤 2.5 모델이 7.8:1 전후로 뛰어난 편이다.
최고의 성능을 발휘하는 F1 머신은 1:1 가량의 수치를 자랑한다. 때문에 애써 기계적으로 출력을 올리지 않더라도 차량의 무게를 줄이는 것만으로도 고성능 튜닝이 그저 되는거나 다름이 없다.

그리고 기타 차량 성능에 영향을 주는 것은 배기량/마력/토크 뿐만 아니라 여러가지 요인이 있다...

4. 끝자락
제 형님이 최근에 그랜드카니발을 구입하셨습니다. 요즘 나온 R엔진이 2,200cc 에 200마력을 내는데요, 카니발은 2,900cc나 되는 것이 최대 170마력이라는 게 좀 의아했었습니다. 하지만, [공부소스]의 도표를 보니까, 카니발의 경우 최대 마력수를 발휘하는 시점의 엔진 회전수는 3,700RPM 이로군요.(도표상 가장 낮습니다.) 예전에도 카니발을 몇 번 몰아봤지만, 초반 가속이라든가 고속(졸라 빠른 거 말고)에서 쉽게 치고나가곤 했던 기억이 새삼 지금 와서 '아 그게 바로 마력수를 쌩까도 되는 배기량에서 나오는 토크의 힘인가...' 하는 생각이 들게 만드는군요.

* 어딘가 댓글을 보니, 포드 머스탱의 경우(4,000cc 이상) 시내 주행시엔 1,000RPM 내외의 회전수로 충분히 주행이 가능하다고 하더군요. 제 차는 기름 아껴야지... 하면서 몰아도 2,500RPM은 항상 나오던데... 하지만 우리나라 세금 체계가 연비나 뭐 그런 실용적인 부분이 아닌 배기량으로 매기기 때문에 배기량이 큰 차량은 좀 두렵습니다.

5. 결론
배기량이 깡패다.(성능에서나, 세금에서나)

* 1마력은 75kg의 무게를 1초 동안에 1m의 높이로 끌어올리는 힘, 1ps=75kgm/sec. 즉 현대/기아의 R엔진이 200마력이니, R엔진은 15톤의 무게를 1초동안 1m 높이로 끌어올릴 수 있는 힘이로군요. 음. 대단. 그 힘이면 쏘렌토R은 그냥 던져버릴 수도 있다는 건가? 응? 그건 아니겠죠?