Q & A
바로 본론으로 갈게요 죄송합니다
어제 구쿱2.0 30R 셋팅된 차를 보러 갔었습니다.
엔진소리가 쫌 이상하더군요.
밖에서는 배기의 그르렁대는 소리때매 제대로 듣지 못했지만
실내로 들어와 앉아보니
엔진에서 까락까락 소리가 나더군요.
소리를 설명드리긴 힘들겠지만, 꼭 캠이 로커암을 세게 때리는듯한
까락까락까락까락? 까르르르르르르? 하는 소리가 빠르게 났었습니다.
시동, 예열후, 운행후 꾸준히 소리가 나더군요.
집중해서 들어보면 실내로 소리가 뚜렷하게 전달되는게 쫌 불안하더군요.
굳이 집중안해도 공회전시 잘 들립니다 소리가.
차주분께서는 말레단조피스톤은 젠쿱에 넣으면 무조건 그 소리가 난다고 하는데
튜닝업체에서 일하시는 분들은 까라라락 소리만 듣고도 말레 피스톤이 들어간줄 안다고 한답니다.
제가 말레단조를 처음 접해봐서 그런지 모르겠지만,
아무리 사제품이라도 피스톤에서 소리가 나는정도면
유격이 있어 어딘가를 때린다는말 같은데,
혹시 말레 단조 피스톤쓰시는 분들,
소음이 있으신가요 ??
이게 정상인지 ;;;;
아니면
피스톤간 클리어런스가 안맞을 시 이러한 소리가 날 수 있나요 ?

세금 제외하면 연비나 부품가 보험료 모두 20터보랑 큰 차이 없습니다.
저도 들어본 얘기이긴 한데요, 근거가 있는 얘기인가찾아보다가 나온 링크인데 한번 보시죠
http://www.coordsport.com/blog/2012/11/mahle-motorsport-pistons-what-is-the-difference-between-powerpak-and-powerpak-plus-just-the-power-rating/
요약하자면 찰찰찰 잡음 (Slap noise) 는 엔진블럭과 피스톤간의 클리어런스가 완전히 맞지 않아서인데
1. 열팽창률이 큰 레이스용단조합금피스톤시엔 자연히 냉간시 클리어런스가 커져서 소리가 나는 경향이 있다.
2. Aftermatket 으로 판매되는 피스톤이 모든 엔진블럭을 대상으로 테스트해 만들수 없기때문에 대체로 안전빵으로 클리어런스를 크게 해서 만든다.
뭐 저도 정답은 모르겠네요 능력자분께서 정리 팍 해주시길 기대중입니다 ㅎㅎㅎ
말레의 4032모델은 실리콘함량이 높아 열팽창이 덜하고 따라서 소음도 덜하며 장기 사용시의 내구성이 조금더 높은편이나 NA 엔진에 적합 또는 500마력 이하 세팅에 좋다.
2618 모델은 열팽창이 더 크고 road car에는 다소 적합하지 않은 racy 한 사용처(고부스트 니트로 사용등) 에 적합하며 이 경우 slap noise 가 더 클수 있다.
라고 하네요.
저도 젠쿱의 경우는 모르는데 일반적으로 제대로 된 단조피스톤은 순정보다 열팽창이 커서 냉각수, 엔진오일이 정상 온도에 도달하기 전까지는 이상한 소리 나는게 정상입니다. 그래서 그런 단조 쓰는 경주용 차들은 오일이랑 냉각수도 100도로 데워서 순환시키다가 바로 트랙에 올립니다.
그리고 일반 주행시 발생하는 엔진 열은, 경주시 발생하는 것에 비해 새발의 피기 때문에 "예열 후" 라고 해도.... 피스톤은 추워서 덜덜 떨고 있을 수도 있습니다. 그래서 본인이 필요를 느껴서, 자기 주행 스타일에 맞춘 튜닝이 제일 중요한겁니다.
엔진이 열 먹어서 부스트 빌빌거릴때까지 한번 밟아보세요. (혹은 차주에게 운전 시키고 동승) 그래서 소리 안 나면 정상이고, 소리 나면 문제가 있는 차 같습니다.
그리고 유격이 있는 부분은. 피스톤의 정 가운데에 커넥팅 로드 핀을 꼽을 수도 없고, 연소시 실린더 내에 일정하게 보일의 실험처럼 압력이 예쁘게 누르는 게 아니기 때문에 피스톤이 컨로드에서 옆으로 눕습니다. 그걸 실린더 벽이 잡아줘야하는데 피스톤이 너무 작으면 빈 공간에 피스톤이 눕다가 실린더를 때리는 소리입니다. 주행거리 많은 차도 비슷한 소리가 나는 경우가 있습니다. 이것 때문에 피스톤을 한 쪽으로 일부러 눕게 하고, 필요 없는 쪽은 경량화를 위해 피스톤 스커트를 제거해 버린.... 비대칭 단조피스톤도 있습니다.
사실 그정도 튜닝카를 업어오실 정도면... 그냥 대충 오일 20W60 넣고 타시다가 실린더 흡집나서 압력 새면, 뜯고 단조 강철 슬리브 박은 후 호닝 하고, 엔진 뜯은 김에 밸런싱도 하는게...... 우후훗 제 꿈입니다. -_-;

알미늄블럭 가솔린..심지어 터보엔진에서 슬랩노이즈는 그냥 엔진사망 직잔이구나 라고 생각하시면 됩니다.
물론 직전까지야 아니겠지요~
근데....여태 수많은 터보차 겪어봤지만 당연히 슬랩노이즈가 난다는 그런 어처구니없는 극악무도한 말은 처음들어봅니다.
엔진빌더로써....그냥...그 엔진 만든 사람은 돈만먹고 반 삽질 했다 라고 봐야죠
저도 가끔 듣는 얘기지만 "튜닝의 끝은 순정이다" 이말은 어쩌면 홍준기님이 지적한대로 제대로된 작업이 이뤄지지 않기에
나타나는 말이지 않나 생각드네요.
어느정도 완벽해야 유지할 수 있는데 결국 그걸 달성하지 못하니 튜닝했던걸 결국 내리는 결과로... 오너나 업체사장이나
튜닝의 끝은 순정이다라는 제 얼굴에 침뱉는 꼴이 되지않나싶네요...
엉뚱한 얘기 쓰고갑니다..^^
이지성님. 쪽지가 문제가 있어서 댓글로 대신 답 달아 드립니다.
안녕하세요.
저보다 고수들은 훨씬 많습니다만, 제가 아는 선에서 답변 드리겠습니다.
말레든 JE든 위세코든 다 훌륭한 단조피스톤 메이커입니다.
중요한 건 메이커가 아니고 피스톤 재질과 제작법, 그리고 설계시의 사용 환경입니다.
그걸 안 따지고 사면 오메가나 CP 같은 메이커 최고급품을 사도 똑같습니다.
답글에도 남겨 드렸지만 피스톤 재질은 보통 Y합금이라는 특수 알루-두랄루민 합금으로
만듭니다. 단지 제작법이 수정같은 주조냐, 아니면 단조냐 차이고, 콘로드의 경우는 주조조
단조도 아닌 소결분말 형태로도 만듭니다.
단조가 좋은 이유는 강도와 강성을 모두 증대시킬 수 있기 때문이기도 하지만, 가장 큰 이유는
주조가 국소적으로 한 곳에 응력이 집중될 때 먼저 그 부분이 피로파괴(파단/파손/절손) 된다면
단조는 조직이 훨씬 치밀하기 때문에 응력 받은 부분이 그 옆의 덩어리 쪽에도 응력을 일부 나눠서
전달하기 때문에 한마디로 그 응력을 받아내는 부위가 더 넓고, 더 오래, 더 잘 버팁니다.
재질이나 물성 자체의 한계가 있기 때문에 당연히 무한대로 버티지는 못 하지요. 그래서 많이 무리했을
때 피스톤 망가지는 건 단조나 주조나 마찬가지입니다. 단지 단조가 좀 더 (혹은 많이) 오래 버텨준다..
는 거구요. (내구한도 및 마진이 주조 대비 큼)
그리고 또 한가지 특성은, 단조에 대한 수요 자체가 일반 주행 환경이 아닌, 레이스라던가 하드코어튠
차량에 쓰이다 보니, 예를 들면 순정 환경이 0~100도 사이를 전제로 열팽창률 고려해서 만든다 치면
단조는 100~200도, 혹은 300~400도를 고려해서 만든다는 차이입니다.
알루미늄 합금도 20, 60, 70 계열 각각 물성과 열팽창계수가 다릅니다.
어쨌든 단조의 경우, 특히 레이스 사양의 빡센 버전이라면 당연히 초고온의 열팽창을 염두에 두고
제작을 하게 됩니다. 그럼 순정 피스톤과 블럭간 간극이 예를 들어 0.05mm 라고 가정했을 때,
하드코어 사양의 단조는 그보다 훨씬 큰 간극을 두고 일부러 상온상태에서는 순정보다 더 작게
제작되는 겁니다. 그래야 그 온도 대역에서 그만큼 팽창됬을 때 순정 간극과 비슷해지겠지요.
지금의 문제는 현재 올리신 피스톤의 사양이, 실제 님이 주행하는 엔진 환경 (특히 온도 대역)보다 훨씬
높은 온도 대역에서 사용되는 걸 전제로 만들어진 피스톤이라는 겁니다. 그러니까 당연히 속에서 허벌허벌
하게 공간이 늘 떠 있으니까 당연히 안에서 그 유격만큼 따다닥 거리며 부딪히고 소리가 나는 것입니다.
당연히 두드려 맞는 상황이 블럭이나 피스톤에나 절대 좋을 리 없고, 그냥 놔두면 100% 블럭에 스크래치 나거나
피스톤이 상하거나 할 겁니다.
재질에 따라, 초기 길들이기가 진행되면서 자연스러운 시효경화 (겉 표면의 강도가 증가하는.. 단단해지는..)
가 일어날 때 미사용시 대비 직경이 미세하게 줄어드는 재질도 있는데, 아마도 장착하신 모델이 그런 것 같습니다.
애초부터 재질이나 사이즈(혹은 열팽창계수 : 한 메이커 내에서도 모델별로 다름) 안 따지고
딱 메이커만 보고 피스톤 수입업자 (대충 어느 업체 누군지 압니다) 한테 오더 넣은 튜닝샵도
문제고, 그 사양에 대해 상세하게 알려주지 않고 "이거 장착하면 500~800마력도 OK" 라고만
알려준 수입업자도 문제, (솔직히 오너인 님도 문제이긴 하나 직설적으로 말하진 않겠습니다)
물건 받고 피스톤 상자 열어서 거기 들어있는 장착 메뉴얼 제대로 안 읽어본 튜닝샵의 작업자
도 문제 입니다.
그럼, 현실적으로, 이제 어떻게 해야 하느냐...?
1. 먼저, 엔진 전체 세팅 방향을 설정하고
2. 배기량을 고릅니다.
3. 그럼 피스톤을 순정 사이즈로 할 지, 0.5mm 1mm 오버로 할 지
답이 나옵니다.
4. 당연히 워터재킷 얇아지는 문제, 슬리브(라이너) 이탈하는 문제
등등 고려해야겠지요?
5. 배기량 상승을 위해 오버사이즈로 간다 -> 그대신 워터재킷 보강 및
냉각수 순환 방식, 라디에이터 보강, 팬 강제구동 등 작업이 뒤따라야겠지요?
오일쿨러 별도로 달면서 도풍 위치 만만치 않으면 당연히 이 역시 팬 달아서
강제구동 해야 하구요
6. 배기량 상승 필요 없고 그냥 순정 배기량으로 가되, 단조로 전환
-> 오메가, 로스, 위세코, CP, JE, 말레 등등 유수의 피스톤 메이커에 원하는 사양
및 사용 환경(트윈터보고, 압축비는 몇 세팅할 건지 같이 언급) 등을 얘기하고
어떤 재질/어떤 제조법의 피스톤들이 나오는 지 먼저 상담 및 문의하세요
(이 과정을 되도록 직접 하시던지, 아니면 이 과정을 귀찮아 하지 않는 미캐닉
이나 샵 관계자와 같이 하세요.)
7. 메이커들의 다양한 제품군 중 순정의 열팽창 계수와 크게 다르지 않은 제품으로
선택 후, 다시 한번 확인을 위해 노출 온도나 실린더와의 클리어런스를 피스톤 메이커에
문의합니다. 이때 순정 피스톤과의 재질/열팽창률 비교를 위해 순정 피스톤 신품을
택배로 해당국(주로 영국/미국/독일) 으로 보내야 할 수도 있음 (가장 확실하죠)
그럼 지들이 알아서 3D 스캐너로 정밀 측정하고 밸브 클리어런스 이런 것도 참고 합니다.
물론 그 전에 엔진 자체에 대한 specification 은 기본적으로 메이커에 줘야 합니다.
8. 경량사양/코팅/추가가공 여부 등 메이커와 재확인 및 주문(발주)
보통 제작 후 한국으로 배송까지 빠르면 1달, 느리면 1년 이상도 걸립니다.
저는 티타늄 콘로드까지 해서 2년 걸렸습니다. 업체가 완전 늑장부려서 바락바락 여러번
싸웠죠.. 그런데도 중국산 짝퉁 티타늄 콘로드가 배송 옴. 뒤집어 엎었음. 다시 주문...
이런 것도 중요해요.. 오면 끝이 아니고, 다시 다 마이크로미터 등으로 각 부 치수를
항온 환경 (보통 섭씨 20도 내외) 에서 측정 후 이를 메이커에 피드백하여 이 수치가
정상인지, 6개 피스톤 각각의 차이가 크진 않은지 등을 확인해야 합니다.
아울러, 피스톤 링도 사양이 약간씩 다릅니다. 팽창도 큰 제품이 있고, 작은 제품이 있죠
이 역시도 해당 피스톤과 맞는 궁합인지, 현재의 실린더에 적용해도 무방한 지 등을
100% 확실하게 재차 확인하고 구입 오더 넣으시기 바랍니다.
9. 필요할 경우, 메이커에서 알려준 치수대로 적용을 위해 블럭을 호닝가공해야 할 수도 있
습니다. 혹시 호닝 필요없는 치수라도, 순정 상태 블럭의 실린더를 다시 정밀하게 한번 다듬어
준다는 의미로 호닝 하시고, 되도록 헤드면 고르기 의미로 블럭 윗면 밀링(최대한 얇게.
평탄화만 시킴) 도 하시고 , 하는 김에 헤드의 블럭 닿는 면도 같이 해 주시면 좋습니다.
쇳덩어리는 열응력에 의한 시효변형이 있기 때문에, 새 블럭 보다, 약간의 마일드 주행 했던
구 블럭을 호닝.밀링 해서 쓰는 게 훨씬 좋습니다. 어차피 열에의해 세것도 미세하게
틀어지기 떄문에, 사용됬던 구블럭은 이미 틀어져 있기 때문에 거기서 가공을 하는 편이
좋습니다. 저도 그래서 일부러 몇만 키로 탄 중고블럭 상태 좋은 걸로 사다가 작업했습니다.
9. 설치/장착 메뉴얼 (아주 상세하게 나와있음) 을 토씨하나 빠뜨리지 말고 작업자와 같이
머리 맞대고 연구하고, 조금이라도 궁금하면 메이커에 바로 문의합니다.
작업자도 당연히 정석에 의거하여 일일히 메뉴얼대로 조립해야겠죠.
10. 이 뿐만 아니라, 엔진 모든 부품 (밸브, 캠, 타펫, 커버, 콘로드, 크랭크, 메탈베어링, 반달베어링,
등의 클리어런스를 맞춰줘야 합니다. 순정 규정치로.. 오일간극을 말하는 것입니다.)
특히 메탈베어링 같은 경우는 기통별로 각각 지들끼리 차이가 최대한 안 나도록 메탈베어링의
오일 클리어런스를 맞춰줘야 합니다. (보통 플라스틱 게이지 사용)
아직은 한국산 메탈메어링은 독일이나 일본의 그것 대비 가공 공차가 좋지 않습니다. 따라서
순정 사다가 그냥 넣으면 90% 이상 확률로 어느 한쪽으로 응력 집중되고, 그쪽은 오일갭 타이트
해서 윤활 잘 안되고, 허벌한 쪽은 압이 너무 안 차서 유압 저하에 한몫 하게 되고, 곧 메탈 마모
되면서 엔진 말아 먹습니다.
이 부분이 어찌 보면 당연한 것인데도 이상하게 우리나라에서는 샵이나 업소에서 '작업 수율이 안
나온다. 어떻게 그 차만 그렇게 오랬동안 작업 해 주냐... 한 리프트에서 뽑아야 하는 매출액 단가가
있는데... 당신이 장사 한번 해 보시지...?' 라고 하는데, 미안하지만 그건 업소 사정이니 오너가 그런
거 알아주고 이해해 주고, 그래서 개차반으로 작업하고 그냥 엔진 덮어야 할 의무가 있는 건 아니죠?
한때 베타엔진은 메탈베어링 나가는 게 너무 당연시되던 때가 있었는데, (샵 들어오는 차들 크랭크
내려보면 메탈 멀쩡한 베타엔진을 본 적이 거의 없습니다.) 이는 바로 지금 람다엔진 세대보다도
가공공차 정밀도가 떨어지는 베타 시대에 샵들이 모비스 신품 메탈 오는거 사이즈 측정도 안하고
그냥 대충 갖다 끼워넣기만 하고 돌려버려서 그랬습니다. 그래놓고 한 2~3만키로 타다 메탈 나가서
소리나서 다시 샵 입고하면 샵에서는 '원래 튜닝엔진들은 수시로 오버홀 해야 되요' 라고 앵무새처럼
되풀이했었죠.. 사실 지금도 많이들 그렇게 하구요
11. 작업이 다 끝나면, 당연한 거지만 다른 유기적인 파트들에 문제가 없다는 가정 하에 (냉각계/점화계)
ECU 매핑 진행 합니다. 매핑도 아무데나 맞기시지 마시구요, 업계에 유명한 두 샵에 의뢰하세요.
(작업 대수 및 작업 차량들 내구성이 어느 정도 입증된 업체들)
냉각계나 오일 이런 부분들은 안전마진을 최대한 넓게 두고 최대한 좋은 제품으로 하시길 권유합니다.
12. 모든 과정이 끝나면 마일드하게 길들이기 주행 시작합니다.
최소 5,000km 이상 권장..
13. 이 부분도 중요한데, 엔진의 이상 유무를 길들이기 기간 중에 소리/진동수/rpm반응 등을 종합적으로
판단 (오너의 관능검사 - 슬랩 노이즈 나면 당연히 여기서 오너가 알겠지요.. 오일 먹는지 안 먹는지도
알 수 있고) 하고, 길들이기 끝난 후엔 오일/플러그 등 교체하면서 실린더 내시경 검사,
압축압력 검사, 하부 오일팬 열어서 크랭크 캡 떼고 메탈베어링 오일갭 재검사 등등 시행하는 것이
좋습니다. 작업 중의 실수가 있었다면 대부분 여기서 발견됨..
14. 위 모든 과정이 전혀 문제없이 끝났으면 시원하게 풀악셀 풀부스트 지지고 다시시면 되겠네요.
근데도 운 없으면 뭔가 아다리가 안 맞으면 이렇게까지 해도 엔진 퍼지기도 합니다. 착하게 살아야죠.
15. 가까운 일본의 튜닝 메이커의 경우는 4,5,6,7 의 과정을 자신들이 직접 수행하여, 오너가 복잡하게
시간들여가며 리스크 테이킹 하는 과정을 겪을 필요 없게끔 다 나옵니다. 즉, 지네들이 직접
시작차로 세팅하면서 트러블 잡고 수정하고 또 피드백해서, 순정 블럭에 가공없이 그냥 넣으면 되는
사양으로 알아서 자기들 명의로 피스톤 메이커에 대량 주문제작 합니다.
혹은 HKS, TODA, TOMEI 같은 메이커는 자기들이 직접 피스톤이나 콘로드, 크랭크를 만들죠..
대체로 스트릿 사양 오너들은 원하는 사양이 비스무레해서, 슬랩 노이즈니 뭐니 하는 스트레스성
증상 없는 사양으로 이미 나옵니다.
우리나라에는 없는 환경이니 (그나마 튜닝을 많이 하는 차종들은 어느정도 주먹구구식으로라도 데이터
가 있지만요..) 어지간하면 오너가 직접 그 무결점 세팅값을 엔지니어(혹은 미캐닉) 와 트러블 슈팅 해
가며 찾아가야 합니다. 젠쿱 3.8 트윈터보는 수요가 이 정도면 좀 있는 것 같지만, 아직도 숙성될 수준
은 안되는 것 같네요. 일본 같으면 진작에 다 끝났을 이야깁니다. 적어도 기계에 있어서는
무조건 정석을 지키는 곳이기에... (제작자든 샵이든 오너든...)
쉽게 말하면, '한국에서는 피스톤 단조 넣고 슬랩노이즈 나서 다른 걸로 바꿨는데 또 난다더라' 라는 얘기
들으면 일본 튜닝매니아들이 웃죠.. 황당해서.. 편파적인 발언 하고 싶지 않지만 현실입니다.
이 정도면 도움이 되셨는지 모르겠네요..