Q & A
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안녕하세요~ 영주님 깜짝쑈에 어리 벙벙 했답니다.ㅎㅎㅎ 새 보금자리 축하 드리고, 그래 왔던것처럼 잼있게 놀겠습니다.ㅋㅋㅋ
베엠베 6기통 엔진에 대한 질문 입니다.
전부터 궁금 했는데, 베엠베 E46 M3엔진은 상당히 고회전 형 엔진이고, 아주 잘 만들어진 엔진이라고 알고 있습니다. 하지만, 초기에 고회전으로 인한 스트레스로 엔진이 블로우 하는 경우가 왕왕있었다고 알고 있고, 베어링, 엔진오일 점도 변화, 클리언스 확장 등으로 해결했다고 알고 있습니다. E36때는 8000rpm까지 돌리지 않아 스트레스가 적어 문제가 없었다고 하던데... 얼마전에는 Z4 M쿠페 르망버젼까지 만들어 버리더군요. 내구성에 이상 없다는걸 알리고 싶었나?ㅎㅎㅎ 물론 부품이 많이 다르긴 하더군요.
여기서 질문입니다. 베엠베는 왜 숏스트록 엔진을 만들지 않았을까요? 베엠베의 3리터급 직렬6기통 엔진들은 롱스트록이던데... 특히 8000rpm까지 돌려 버리면 F1엔진 버금가는 초당 이동거리(이걸 머라는지...)를 자랑하는데, 동급 엔진 중 고회전을 추구하는 베엠베가 왜 숏스트록 엔진을 만들지 않았는지 궁금합니다. 요즘 들어 M5등에 올라가는 V10엔진은 숏스트록이던데~
E46엔진의 토크가 365Nm라고 알고 있습니다. 보통 고압축비 엔진이라도 리터당 100Nm+20인걸 감안하면 리터당 토크가 꾀 큰 편이라고 생각합니다. 이런 엔진은 997 GT3정도 있다고 알고 있는데... 먼가 비밀이 있나요?
제 짐작으로는 정면 충돌 안전성, 기존 하드웨어 공유로 인한 비용절감 정도가 떠오르네요.
추신: 쓰고 보니 두서가 없네요. 죄송합니다.;;;
베엠베 6기통 엔진에 대한 질문 입니다.
전부터 궁금 했는데, 베엠베 E46 M3엔진은 상당히 고회전 형 엔진이고, 아주 잘 만들어진 엔진이라고 알고 있습니다. 하지만, 초기에 고회전으로 인한 스트레스로 엔진이 블로우 하는 경우가 왕왕있었다고 알고 있고, 베어링, 엔진오일 점도 변화, 클리언스 확장 등으로 해결했다고 알고 있습니다. E36때는 8000rpm까지 돌리지 않아 스트레스가 적어 문제가 없었다고 하던데... 얼마전에는 Z4 M쿠페 르망버젼까지 만들어 버리더군요. 내구성에 이상 없다는걸 알리고 싶었나?ㅎㅎㅎ 물론 부품이 많이 다르긴 하더군요.
여기서 질문입니다. 베엠베는 왜 숏스트록 엔진을 만들지 않았을까요? 베엠베의 3리터급 직렬6기통 엔진들은 롱스트록이던데... 특히 8000rpm까지 돌려 버리면 F1엔진 버금가는 초당 이동거리(이걸 머라는지...)를 자랑하는데, 동급 엔진 중 고회전을 추구하는 베엠베가 왜 숏스트록 엔진을 만들지 않았는지 궁금합니다. 요즘 들어 M5등에 올라가는 V10엔진은 숏스트록이던데~
E46엔진의 토크가 365Nm라고 알고 있습니다. 보통 고압축비 엔진이라도 리터당 100Nm+20인걸 감안하면 리터당 토크가 꾀 큰 편이라고 생각합니다. 이런 엔진은 997 GT3정도 있다고 알고 있는데... 먼가 비밀이 있나요?
제 짐작으로는 정면 충돌 안전성, 기존 하드웨어 공유로 인한 비용절감 정도가 떠오르네요.
추신: 쓰고 보니 두서가 없네요. 죄송합니다.;;;
2006.03.14 07:22:49 (*.145.246.241)
직렬 엔진에 스트록을 짧게 가져가면 엔진이 너무 길어져서 아닐까요? 크랭크 축이 길어지면 고회전에 불리한 측면이 있습니다. 아무래도 크랭크 축의 비틀림이 심해지니까요. 이런 측면을 생각하면 V형 6기통이 숏 스트록을 사용하고도 크랭크 축을 짧게할 수 있어서 고회전에 유리한 면도 있다고 생각합니다.
2006.03.14 19:17:52 (*.235.214.188)
롱 스트로크가 스포츠엔진에 유리한 것은 실린더당 배기량이 같을 경우 토크는 스트로크에 정비례해서 커지기 때문입니다.
그러므로 롱 스트로크의 단점을 줄일수 있는 기술력만 있다면 이것이 다이나믹한 엔진을 만드는 좋은 대안이 될 수 있습니다.
BMW는 6기통엔진에 인라인방식의 잇점과 자체의 오랜 기술력을 통해 이러한 단점을 극복한 실키식스로 만들수 있었으므로 롱 스트로크방식을 가능한 계속 유지하려고 할 것입니다.
그러므로 롱 스트로크의 단점을 줄일수 있는 기술력만 있다면 이것이 다이나믹한 엔진을 만드는 좋은 대안이 될 수 있습니다.
BMW는 6기통엔진에 인라인방식의 잇점과 자체의 오랜 기술력을 통해 이러한 단점을 극복한 실키식스로 만들수 있었으므로 롱 스트로크방식을 가능한 계속 유지하려고 할 것입니다.
2006.03.14 22:17:37 (*.62.43.197)
직렬6기통은 엔진길이가 상대적으로 길어지므로 고회전에서 캠섀프트가 미세하게 비틀려져 1번 실린더와 6번 실린더의 캠타이밍이 달라지는 단점도 있다고 봅니다. 그래서 보어가 커지면 박병호님 리플대로 엔진이 길어지므로 한계가 있겠죠
2006.03.14 23:02:14 (*.79.239.231)
답변 감사합니다.^^ 제가 마지막 쯤에 GT3를 언급 했는데요. 롱스트록과 하이토크를 연관 시키기에는 GT3의 전형적인 숏스트록 엔진이 걸리더군요. GT3가 3.6리터 엔진에 토크가 약 400Nm라고 알고 있는데... 어떻게 된거죠? GT3의 경우 다른 쪽에서 토크를 얻는 건가요? Z4 M쿠페 르망버젼 레이싱카 엔진에 단조 부품이 들어가는게 피스톤헤드랑 크랭크가 떠오르네요. 8400rpm까지 돌리던데 덜덜덜;;;;;;;
2006.03.15 00:03:18 (*.235.214.188)
엔진의 토크는 실린더의 한 사이클의 흡입량(공기+연료)과 스트로크에 정비례합니다.
여기서 우선 스트로크는 기술력과 상관없이 토크= 힘x거리 라는 공식에서 구동축을 돌리는 토크는 실린더로부터 같은 힘(폭발력)을 받더라도 커넥팅로드에서 크랭크중심축과의 거리가 길수록 정비례로 커지기 때문이지요.
실린더의 한 사이클의 흡입량은 엔진의 배기량이 가장 직접적으로 영향을 끼치지만 같은 배기량일 때도 메이커별로 엔진의 토크가 다를 수 있는 것은 실제 실린더가 특정rpm 영역에서 한 사이클에 흡입할 수 있는 흡입효율이 다르기 때문인데 이를 좌우하는 요인은 헤드(압축비), 캠, 밸브, 포팅, 기타 여러가지 변수가 있으므로 여기서 메이커별로 차이가 생길 수 있습니다.
여기서 우선 스트로크는 기술력과 상관없이 토크= 힘x거리 라는 공식에서 구동축을 돌리는 토크는 실린더로부터 같은 힘(폭발력)을 받더라도 커넥팅로드에서 크랭크중심축과의 거리가 길수록 정비례로 커지기 때문이지요.
실린더의 한 사이클의 흡입량은 엔진의 배기량이 가장 직접적으로 영향을 끼치지만 같은 배기량일 때도 메이커별로 엔진의 토크가 다를 수 있는 것은 실제 실린더가 특정rpm 영역에서 한 사이클에 흡입할 수 있는 흡입효율이 다르기 때문인데 이를 좌우하는 요인은 헤드(압축비), 캠, 밸브, 포팅, 기타 여러가지 변수가 있으므로 여기서 메이커별로 차이가 생길 수 있습니다.
2006.03.15 01:50:39 (*.230.119.20)
민성님, 같은 배기량이라는 단서를 붙일 경우에 대해서 말씀하셔야 할 것 같습니다. 같은 배기량에 숏 스트록이라면 스트록이 줄어서 지렛대가 짧아지지만 대신에 피스톤의 단면적이 그만큼 넓어집니다. 지렛대가 짧아진 대신에 지렛대를 누르는 힘이 커지는 것이죠. 따라서 같은 배기량이라면 스트록이 길다고 그 긴만큼 토크가 증가하지는 않습니다. 다만 스트록이 길 수록 압축비를 증가시키기 쉽고(디젤이 롱스트록에 압축비가 높은 것과 같은 이유 & 연소실의 화염 전파 거리가 짧기 때문에 점화시기도 쬐끔이라도 공격적으로 세팅할 수 있고.. 등등) 일반적인 운전자가 느끼기에 운전성이 좋게 만들 수 있는 중저회전 쪽에 피크 토크를 만들기 때문에 토크가 좋은 것 처럼 느끼는 것이라고 생각합니다.
2006.03.15 01:53:49 (*.230.119.20)
물론 숏 스트록 엔진이라고 중저회전에 최대 토크가 나오게 만들 수 없는 것은 아니지만 그렇게 세팅할 거면 숏 스트록으로 엔진을 만드는 것이 무의미하게 되겠죠. 태생적으로 숏 스트록 엔진은 고회전 고출력을 지향해서 만들어지게되는 겁니다. 그러다 보니 중저회전에서의 토크가 희생이되는 것이고... 그러다보니 일반적인 운전자에게는 토크가 약하게 느껴지는 경향이 있을 거라고 나름대로 추측해봅니다.
2006.03.15 02:00:28 (*.230.119.20)
www.toysport.com 이라는 사이트에 다음과 같은 글귀를 오늘 마침 봤었습니다. 두 가지 엔진의 특성과 또 실제로 사람들이 어떤 엔진에 매력을 느끼는 지.. 마지막의 구절의diehard 라는 표현이 재미있습니다.
It is very interesting to note the difference between the two engines. The 1ZZFE and 2ZZGE are of the same displacement, but their bore and stroke are different. The 1ZZFE “izzy” with the FE head is the quick response, high torque model- has a longer stroke ratio, to further improve the torque characteristic. The 2ZZGE “duzzy” with the sports type GE head is the high RPM, higher HP unit- with a square bore / stroke ratio. This allows it to rev and deliver power in the higher RPM range.
The driving characteristic of both engines are dramatically evident. In the 2000 Celica, where both engines are offered- the GT with the 1ZZFE is easier and smoother to drive- more responsive. The GTS with the 2ZZGE starts of lazier, and need lots of pedal- but ultimately more HP. Which is a good contrast- drivers now know the trade-off between drivability and horsepower. A lot of people who tested the cars opted for the more responsive GT model, although they were initially looking for power. The power band characteristic of the two engines offer a good choice- chooses which is more important.
A recurring question- why did the MRS end with the 1ZZFE? Overall, the 1ZZFE was more compatible to the overall concept. The 2ZZGE would need more attention driving (to extract the power)- detracting from the fun aspect of cruising. For diehards- yes we can do the 2ZZGE conversion.
It is very interesting to note the difference between the two engines. The 1ZZFE and 2ZZGE are of the same displacement, but their bore and stroke are different. The 1ZZFE “izzy” with the FE head is the quick response, high torque model- has a longer stroke ratio, to further improve the torque characteristic. The 2ZZGE “duzzy” with the sports type GE head is the high RPM, higher HP unit- with a square bore / stroke ratio. This allows it to rev and deliver power in the higher RPM range.
The driving characteristic of both engines are dramatically evident. In the 2000 Celica, where both engines are offered- the GT with the 1ZZFE is easier and smoother to drive- more responsive. The GTS with the 2ZZGE starts of lazier, and need lots of pedal- but ultimately more HP. Which is a good contrast- drivers now know the trade-off between drivability and horsepower. A lot of people who tested the cars opted for the more responsive GT model, although they were initially looking for power. The power band characteristic of the two engines offer a good choice- chooses which is more important.
A recurring question- why did the MRS end with the 1ZZFE? Overall, the 1ZZFE was more compatible to the overall concept. The 2ZZGE would need more attention driving (to extract the power)- detracting from the fun aspect of cruising. For diehards- yes we can do the 2ZZGE conversion.
2006.03.15 02:32:39 (*.189.163.250)
민성님 말씀대로 할 때 (다른 조건을 다 같게 이상적인 조건을 만들면) 토크 = 힘 * 스트로크 = 압력 * 면적 * 스트로크 = 압력 * 배기량 = 토크 가 됩니다. 즉, 배기량이 같다면 연소가스 압력과 토크가 비례하게 되는 거지요. 연소 가스 압력이 스트로크와 연관이 있지 않은 한 토크는 스트로크와 상관이 없습니다. 문제는 연소 가스 압력이 스트로크 설계에 따라 달라질 수밖에 없다는 것인데, 여기서부터는 변수(충진효율, 펌핑로스, 압축비, 연소실 용적, 마찰손실, 등등등등등)가 많아지므로 고수님께 패스!
2006.03.15 04:48:23 (*.79.253.114)
전부터 롱스트록=하이토크 라는 등식을 많이 들었는데요... 제 생각에느 스토록과 토크와의 관계보단 스토록과 토크 밴드의 관계가 더 큰거 같습니다.
결국 효율성의 문제 인가요?-ㅅ- 노하우란 무섭네요.;;;
결국 효율성의 문제 인가요?-ㅅ- 노하우란 무섭네요.;;;
