Q & A
자연흡기 엔진과는 달리, 터보엔진은 실린더 체적을 키우지 않아도 부스트압으로 흡기량을 증가시킬수 있습니다.
엔진부하는 AFS 에서 유속을 측정하여..
1행정당 공기량을 최대 공기량으로 나눈 값의 % 로 수치화합니다.
자연흡기엔진은 100 % 가 최대이지만, 1.6 바 터보는 260 % 가 최대로 계산된 표가 있네요.
http://otgworld.tistory.com/88 의 내용 중에서..
빠른 rpm 으로 인해, NA 는 설계한 압축비의 80 % 정도만 사용 가능함.
터보는 NA 보다 1.5 배 정도 강제로 밀어 넣음.
10 정도의 압축비가 15 가 됨.
그러면, 부스트압이 1.6 바이면, 2.6 배로 강제로 밀어넣으니 압축비가 26 이될까요?
그럴리는 없겠지요?
터보의 부스트압은 NA 에서 사용하지 못하는 20 % 의 압축비를 사용할 수 있게 한다는 의미인지..
실린더 체적의 한계가 있는데, 부스트압을 높인다고 무한정 흡입 공기량이 증가할 수는 없을 겁니다.
1.4 바 부스트압을 1.6 바로 올리는 맵핑이 과연 어떤 실익이 있는지 궁금하네요.
터보를 장착하면서 증가된 압축비가 ..
만일, NA 였다면 소실될 20 % 뿐이란 뜻인까요?
부스트압으로 증가되는 실린더내의 흡기량을 어떻게 계산할 수 있을까요?
같이 생각해 봅시다 ^^ 전공자는 아니니...(공부를 좀더 열심히 할껄 그랫습니다아...ㅠㅠ)
압축비는 행정체적/연소실체적 +1 로 계산이 됩니다. 다시말해서 압축비는 물리적인 배기량이 변하지 않기때문에 압축비는 따로 세팅하지 않는이상은 절대로 변화되지 않죠.
NA가 남은 20%를 체우는 거로 접근하고, 터보는 행정 체적의 150%를 보장해준다는 소리로 접근을 해야될듯 합니다.
과급의 경우 1.5bar가 1.5배의 출력을 가져다 준다고 했으니 일단 단순하게 1리터 엔진 기준으로 1.5리터의 성능을 얻을 수 있다는 의미라 생각됩니다. 다만 변수는 컴프레셔의 사이즈겟지요
압축비 문제는 연료시스템에 따라 민감하게 변화가 되는데, 과거 90년대 터보차들은 7.5~8.5 사이의 압축비를 가지지만 요즘 다운사이징용 터보에 DI시스템을 얹여서 압축비가 10.0:1 수준인 엔진이 많습니다. GM SGE B10XFT 의경우 10.5:1 DI 115마력이라고 나와있네요.
연료시스템에 민감하다는 말은 결국은 프리이그니션(노킹)과 관계가 깊죠. DI쪽이 노킹제어에 좀더 유리하기때문에 이런 세팅이 가능해 졋다는게 저의 추측입니다.
1리터 4기통 기준 약 250cc 의 배기량을 가지는데(실린더당) 이게 10:1 정도의 압축비를 가진다면, 역으로 계산하면 연소실 용적은 250/x+1=10, 9x=250 이 되니 약27.8cc 라는 연소실 용적이 나옵니다. 여기서 다른 학문의 공식을 사용하면 375cc 분량의 공기를 27.8cc 만큼 압축시켯을때 온도가 얼만큼 상승하느냐 정도는 계산이 가능하다고 봅니다만;; 저는 그 이상 힘듭니다 ㅠㅠ
140% 1000x1.4=1400 이 되고 1000x1.6 =1600 이 되는데 자연흡기MPI 의 경우 대략 100마력/120마력 정도의 출력이 나오는데, 20마력 차이 정도라고 봅니다.(기초 배기량에 따라 얼만큼 상승하는지는 달라지겟죠)
다만 터빈업이 없으면 배기가스 문제 때문에 저 만큼의 상승은 힘들듯 합니다.
흡입량 자체는 뭐...계산하기 힘들꺼라 봅니다. 습도, 온도, 기압등에 따라 공기의 밀도가 리드미컬하게 달라지니깐 말이죠 ㅎㅎ 터보라도 밀도가 낮다면 별수없다는게 제 생각입니다. 가정한 후 라면 근사값정도는 가능하겟습니다만... 저희에게는 MAF 센서가 잇습니다!!
아녀요 ㅎㅎ 검증이 필요합니다 ㅠㅠ
-내용추가-
가만 생각을 해봣는데 연소실 용적이 27.8cc 라면 375cc 로 압축비를 구하면 대략 14.5 정도 나오네요. 실제 보어x스트로크 사이즈는 변함이 없으니 압축비는 그대로지만 실질적으로는 4.5가 상승하게 된다는 추측입니다.
추측이에요...중요합니다 '추측'
터보는 체적흡입량이 최대 260%라고 계산되어 있다고 하셧는데...그러면 1.0리터 엔진이 2600cc 급 성능이 나와야된다는건데...2리터면 5200cc급 성능이 나온다는 말이 되겟죠. 아무래도 컴프레셔 사이즈에 따라 많이 갈리는듯 합니다.
그러니 1.4->1.6 상승이라면 딱 그만큼의 성능 향상이 있을꺼고, 터보업글로 1.4->1.0바 가 되더라도 풍량이 많으면 기존의 140%가 아닌 200% 가 될수도 있고 그런의미 같습니다.

체적효율이..
NA 는 0.7~0.9 데, 터보로 VE 를 높여도 1.2~1.6 이 한도라는군요.
가솔린엔진은 노킹 때문에..
디젤 엔진은 컨로드의 강성 때문에..
260 % 증가는 현실에서는 불가능하고, 160 % 가 최대치인 듯 합니다.
흡기 압력과 상관없이 압축 행정 중에 압축되는 비율이므로 부스트가 높으면 시작 압력이 높으니 압축비는 그대로입니다.
늘어난 흡기량은 MAF로 측정..하지요...?