최고속도, 마력, 토르크와 같은 여러가지 수치가 있지만 성능을 비교하기에는 마력과 토르크 수치가 중요하다.
보통 마력은 "PS/RPM", 토르크는 "kg·m/RPM"으로 표시한다. RPM은 1분당 엔진회전수를 표시하는 수치이기 때문에 마력이나 토르크 모두 특정엔진 회전수일때 발휘하는 최고치가 카다로그 수치가 된다. |
자동차가 전후로 움직이는 힘(구동력)을 노면에 전달하는 부품은 말할것도 없이 타이어이다. 엔진은 타이어를 회전시키는 힘을 발생시키는데, 이때 "회전하는 힘"을 토르크라고도 부른다.
아래의 그림을 살표보자. 스패너를 사용하여 볼트를 체결할 때 손은 볼트중심에서 일정길이(L)만큼 떨어져서 일정힘(F)을 주고 있다. 이 경우 볼트를 강하게 체결하기 위해서는 더욱 긴 스패너를 사용하든지 보다 더 큰 힘을 작용시키면 된다. 토르크를 알기위해서는 이와같은 L(길이)과 F(힘)의 관계를 머리속에 기억하지 않으면 안된다.
앞에서 토르크의 단위를 "kg·m"라고 말한것은 지금 이야기한 F(손의힘)이 "kg"을 뜻하며, L(스패너의 길이)이 "m"을 뜻하는 것으로 이 2가지를 합한 것이 토르크수치가 된다. |
그러면 엔진이 실제로 발생시키는 축 토르크는 어느정도인지를 알아보자.
옆의 그림은 엔진의 간략도인데 실제 엔진에도 위그림의 볼트와 스페너 및 손에 해당하는 부분이 있다. 그림의 크랭크샤프트가 볼트, 크랭크암이 스페너에 해당되며, 혼합기의 연소압력이 피스톤을 통해 커넥팅로드에 전달되는데 이 힘이 손의 힘에 해당된다. 여기서 스페너의 경우와 같이 생각해보면, 엔진의 축토르크를 크게하기 위해서는 연소압력을 키워 F를 강력하게 하던가, 크랭크암(L)을 길게하면 된다.
따라서 실제로는 다음과 같은 방법이 고려되고 있다. 첫째, 한 실린더당 배기량과 압축비를 올리던지, 터보등을 장착하여 연소압력을 크게한다. 둘째, 엔진을 롱 스트로크로 하여, 크랭크암을 길게한다.
그런데 첫번째를 적용하려면 엔진을 크게해야 하며, 또한 각부의 강도를 올리지 않으면 않된다. 반면, 두번재를 적용하려면 피스톤이 1왕복하는데 소요되는 시간이 쇼트 스트로크 엔진보다 길어지므로 그다지 고속회전이 아닌 엔진에 적합하다. |