Q & A
부스트압이 무엇인지 좀 구체적으로 알았으면 좋겠습니다.
일단... 슈퍼차져가 아닌 '터보'차를 기준으로 제가 알고있는것을 말씀드리면..
서지탱크의 진공호스에서 선을 따와서 부스트압을 측정 하는것으로 알고있습니다.
자.. 여기서 제가 궁금한것은..
제가 예전에 질문드렸던것과 어찌보면 거의 비슷한 질문인데요.
1bar를 기준으로..... 아주 작은 터빈에서의 1bar와 큰 터빈에서의 1bar가 뭐가 다른건가요? 아주 작은 터빈에서 부스트를 1bar까지 사용할 수 있다면 부스트는 일찌감치 터지고(터빈이 작아서 터보랙이 거의 없으니) max 1bar로 설정이 되어있다면 부스트가 1bar에 도달한 이후 1bar를 그대로 유지한채 퓨얼컷 되는 rpm까지 계속 rpm이 상승하겠지요. 큰 터빈일 경우에는 부스트가 늦게 터지고 뒤늦게 1bar에 도달한 후 퓨얼컷까지 rpm이 상승할 것이구요.
예를들어 이 때의 6000rpm에서 작은 터빈으로 1bar인 상태와 큰 터빈으로 1bar인 상태와 차이점이 뭔가요?
언뜻 생각하면 서지탱크의 진공압으로 측정되는 부스트압이라면 작은 터빈의 1bar나 큰 터빈의 1bar나 똑같은 공기량일것같은데요. 실제로는 그렇지 않잖아요? 큰 터빈의 1bar가 내는 토크 및 마력과 작은 터빈의 1bar가 내는 토크 및 마력은 분명 틀립니다.
베타엔진에 작은 터빈(카니발 터빈)으로 1bar정도 써봤자 200마력 뽑기도 빠듯하구요, 큰 터빈으로 0.8bar정도만 써도 300마력 이상 쉽게 뽑아내더군요.
부스트압의 개념이.. 차라리.. 터빈 임펠라의 회전수와 비례한다.. 라고 한다면 이해가 빠를듯 합니다. 즉, 작은 터빈과 큰 터빈이 같은 회전수(같은 부스트)일지라도 당연히 큰 터빈이 풍량이 훨씬 많겠지요. 그런데 서지탱크에서 측정을 하는것이기에 그런 개념은 아닌것같은데요..
답변해주시는 분들께 감사드립니다.
드로틀바디는 밀폐된 공간이 아닌것만 생각하시면 쉽게 이해 되실것 같습니다.
계속 빠져 나가는데 빨리채울려면 풍량이 중요하겠지요.
동일한 엔진 RPM, 완전히 동일한 엔진, 동일 부스트라면 왕골뱅이나 새끼골뱅이나 똑같습니다.
하지만, 부스트압은 정적인 상태가 아니라 엔진은 계속 먹고 터보가 계속 불어주는 동적 상태이니까요.
RPM이 올라감에 따라 엔진이 요구하는 공기량은 계속 늘어나지만 터보가 불어주는 공기량에는 한계점이
있습니다. 따라서 터보가 작다면 RPM이 올라가면서 부스트가 떨어지게 되죠...
쉽게말해서 부스트가 1바라고 할때의 3000rpm에서 엔진이 필요로 하는 공기량을 1(6000rpm에서는 2라고 가정)
이라고 하고, 터보 1의 최대 풍량이 1 / 터보 2의 풍량이 2라고 라고 합니다..
그러면 터보 1은 3000rpm에서는 부스트가 1바가 뜹니다. 하지만 rpm이 올라가면서 엔진이 요구하는 공기량은
늘어나겠죠? 하지만 터보 1의 최대 풍량은 1 입니다. 따라서 6000rpm이 되면 엔진이 요구하는 2만큼의 공기를
공급하지 못합니다. 따라서 부스트는 1바가 아닌 0.5바가 되겠죠.. (부스트 수치는 임의의 숫자임)
반대로 터보 2는 엔진이 6000rpm이 되어도 2만큼의 공기를 공급하기에 부스트는 여전히 1바 입니다.
이런 얘기죠...
3000RPM에서 빅터보 1바 / 스몰터보 1바 로 똑같은 부스트가 뜬다고 합니다.
그러나 이게 6000RPM이 되어도 똑같이 1바가 뜰까요? 스몰터빈은 서징이 일어나고 있을테고 따라서 부스트는
떨어지게 됩니다. 마력을 구하는 공식이 RPM x 토크 / 716 인건 알고 계시죠?
부스트 감소 = 토크 감소 입니다. 그래서 마력도 덜나오죠.
============================
아주 작은 터빈에서 부스트를 1bar까지 사용할 수 있다면 부스트는 일찌감치 터지고(터빈이 작아서 터보랙이
거의 없으니) max 1bar로 설정이 되어있다면 부스트가 1bar에 도달한 이후 1bar를 그대로 유지한채 퓨얼컷 되는
rpm까지 계속 rpm이 상승하겠지요
============================
이 부분을 잘못 알고 계시네요..
현재 제가 베타엔진 + 카니발터빈 조합이고 최대 1bar까지 사용합니다. 어느 단수이건간에 한번 부스트가 차 오르면 악셀 오프를 하기 전까지 저절로 부스트가 떨어지는 경우는 없습니다. 액츄에이터로 1bar에 제한을 걸어두어서 그렇지 안그렇다면 공연비 희박인 상태로 부스트는 아마 더 떴을겁니다. 6000rpm 넘어서까지 계속 풀로 밟고있으면 부스트는 계속 1bar 유지합니다. 다만 배기온이 1000도 가까이 올라가서 악셀을 놓게 되지요. 제 부스트 게이지도 이상 없는듯 합니다. 왜냐하면 다른 게이지를 장착하고도 테스트를 해봤었습니다.
최재호님의 답변은 그렇다면 엔진의 모든 스펙이 동일하고(압축비를 포함하여 터빈을 제외한 모든 스펙들이 동일)6000rpm에서 스몰터빈의 1bar나 빅터빈의 1bar나 똑같은 풍량이라는 말씀이시네요? 앞에 김순익님의 답변과는 다른 답변이시네요??
최재호님의 답변은 그렇다면 엔진의 모든 스펙이 동일하고(압축비를 포함하여 터빈을 제외한 모든 스펙들이 동일)6000rpm에서 스몰터빈의 1bar나 빅터빈의 1bar나 똑같은 풍량이라는 말씀이시네요?
================
이 부분에 대한 대답은 예 입니다.
터보 자체가 불어주는 풍량은 같겠지만, 터빈의 A/R값에 따라 고속형/중저속형이 구분되겠죠.
베타는 2.0 가솔린에 카니발은 2.9 디젤이라 정확한 비교는 어렵습니다만, 디젤에 쓸때 그래도 부스트 1.5바
이상 쓰는 터빈입니다. 물론 디젤엔진이 먹는 공기량이 다르니 이역시 정확한 비교는 힘들구요.
그리고 1바 라는 부스트는 예를 들기위해 1을 고른것뿐 실제로 1바나 여타 다른 부스트압을 말하는게
아니구요. 그리고 액셀 오프 하지 않았는데 부스트가 떨어진다면 어딘가 문제가 있다는 얘기겠죠.
부스트 고정 상태에서 배기온이 1000도 수준까지 뜬다는 얘기를 들으니, 수안님 차량은 연료계통의 한계가
1바 정도의 부스트만 허용하는 모양입니다^^
1바에선 레드존까지 홀딩을 해주겠지만, 부스트가 1.5바가 되어도 그럴까요? 아마 안그럴 겁니다..
"로드 임프레션"을 보시면 마스터님이 시승한 ECU 튠 랜서 에보가 있는데, 피크 1.58바에 1.2바 홀딩한다는
부분이 있습니다. 아마도 2000~2500RPM 부근에서 피크인 1.58바를 찍고 어느정도 유지하다가 RPM이 올라감에
따라 부스트가 감소하여 레드존 부근에서는 1.2바가 됩니다. 기어 변속후에 다시 1.58바를 찍고 또 떨어지는것이
반복되겠죠.
스몰터보 대비 빅 터보의 경우는, 같은 부스트일지라도 터보 임펠라의 회전수는 더 낮겠죠.
컴퓨터용 팬을 예로 들자면 60mm 팬은 6000rpm 정도 돌아야 하는 풍량이, 120mm 팬은 1200~1500rpm정도만
돌아도 나옵니다. 터보 역시 같겠죠. 좀 더 빨리 돌뿐...
두 차량의 다이나모 그래프 레드존까지 토크 분포가 어떻게 되는지 말로 설명해주실 수는 없나요? ;;
마력 구하는 공식은 저도 잘 알고 있구요, 빅터빈이 터보랙은 심하고 후반에 터지는것도 잘 알고 있습니다.
최재호님의 말대로라면 예를들어 5000rpm에서 1bar 상태일경우 빅터빈이나 스몰터빈이나 거의 같은 출력이 나와야 하는거 아닌가요?
빅터빈으로 0.8바까지 사용하도록 세팅을 해놓은 차량은 부스트가 늦게 뜨기 시작한 이후 퓨얼컷까지 0.8바를 유지할것이고, 스몰터빈으로 0.8바까지 사용하도록 해놓으면 부스트가 일찌감치 뜨고 이후 퓨얼컷까지 0.8바를 유지하잖아요.(부스트가 떨어진다고 말씀하셨었지만, 실제로 안떨어집니다) 그렇다면 최대 마력이 6000rpm에서 나오던, 7000rpm에서 나오던 두 경우의 최대마력은 거의 같을것이고, 다이나모 그래프는 스몰터빈이 훨씬 더 푸짐하게 나올것같은데요? 초반부터 계속 힘을 쓰는 스몰터빈과, 끝에서만 힘을 쓰는 빅터빈... 둘이 드래그를 해도 당연히 스몰터빈이 이기겠네요.
최재호님의 말씀은... 빅터빈은 더 큰 부스트를 낼 수 있고, 많은 풍량을 필요로 하는 고 rpm 영역대에서도 큰 부스트를 낼 수 있기 때문에 출력이 더 높다.. 라는것 같은데, 제 질문은 그게 아닙니다. 최재호님 말씀대로라면 빅터빈으로 0.8바 세팅해놓은 차량이나 스몰터빈으로 0.8바 세팅해놓은 차량이나 거의 출력이 같아야 할것같은데요, 실제론 안그렇구요.

제 생각엔, 언급하신 상황의 동일차종, 터빈만 다르고 부스트가 같은 차량을 본적은 없습니다만, 말씀하신 0.8 바라면, 스몰터빈과 빅터빈 최대 출력은 동일하고, 스몰터빈이 드래그는 당연히 더 빠를 것 같군요. 아닌가요?
실제로 안그렇다고 하시는데 정말 두 차량 무게와 파워트레인이 정확히 동일하고 점화 타이밍 세팅과 공연비 세팅도 서로 상대적으로 동급의 세팅이라고 말할 수 있는 차량에 단지 터빈 사이즈만 틀리고 말씀하신대로의 부스트 압력 셋팅의 예가 있나요? 다이노도 동일 다이노에 STD 보정 값도 동일하고 엠비언스 습도, 온도, 기압, 해당지역의 산소 농도(다이노 설치 지역이 약간 협소하여 배기가스가 쉬이 찰 수 있다면요) 다 동일 상태에서 쟨 데이터라고 있는지요? 다이노가 아니라 드래그로 비교한다면, 두 차종다 정확히 같은양의 차가운 공기 유입이 흡기필터로 유입되는 외관 및 하드웨어 세팅인지요?
만약 차이가 어느정도 있다면, 그 출력 차이가, 동일 마력의 순정 엔진에서, 현기차 정도 엔진 생산 품질의 오차 범위 내에 있을 수 있는 수준을 크게 벗어납니까? 제가 실제 샘플을 본적이 없어서 굉장히 궁금하군요.
나재원님//
으헉! 리플 보고나니 제가 A/R에 대해 거꾸로 써놧군요 ㄷㄷ 리플 수정을 좀 해야할듯;;
졸린 눈으로 쓰다보니 착각을 ㄷㄷ
강수안님// 아까는 생각을 못했는데 현보님 리플을 보니 급 떠오른 건데요...
말씀하신 그런 차가 있긴 하나요? 해당 차종의 인터널 스펙이나 다른 부품들이 완전히 같습니까?
그리고 베타를 기준으로 봐도 같은 하드웨어를 올려도 엔진에 따라 출력이 30~40마력씩 차이가 나는 경우가
있는데 차량 1대만 기준으로 볼수 없을것 같은데요?
또한 다른 샵에서 측정된 자료라면 더더욱 출력에 대한 신빙성이 떨어지구요..

수정 전의 내용을 보면,
A/R을 거꾸로 쓰신 뿐만 아니라, 완전히 잘못 이해하고 계신 것 같습니다.
A/R은 단순히 터빈 또는 컴프레셔의 도입부 면적 나누기 회전반경입니다.
이는 터빈의 형상에 따른 상대적인 수치로써 터빈의 특성을 결정하지요.
즉, 빅터빈이냐 스몰터빈이냐의 문제와 A/R과는 거리가 멉니다.
최재호님께서 쓰신 내용중에 나머지 다른 내용들은 제가 잘 모르겠습니다만,
적어도 제가 아는 부분만 볼때에는 거의 다 틀리신 것 같은데
나머지 내용들도 정확한지 다시 한 번 검토하실 필요가 있어 보입니다.

같은 차량에 '터빈 크기만' 다른 경우 모든 세팅이 동일 하다면. 출력이 비슷하게 나와야 하는게 맞습니다.
그러나 절대 그러게 되지 않습니다.
터빈의 크기가 달라지기때문에 거기에 대응하는 모든 배관, 점화시기, 연료량등이 다 달라집니다.
따라서 큰터빈을 달고 있는 녀석이 결국은 출력이 높게 나옵니다.
일단, 모두 다 같은 스펙에 터빈만 다른 경우는 솔직히 저도 못본것같습니다. ^^
그런데, 작은 터빈의 경우 오히려 압축비 작업을 따로 하지 않아서 압축비가 더 높고, 빅터빈은 피스톤 교체나 두꺼운 헤드가스켓 장착 등으로 압축비를 낮게 해놓은 경우가 대부분이지요. 기타 다른 점화시기나 연료량 등은 해당되는 rpm에서 해당되는 공기량에 맞도록 공연비 등을 정확히 확인하면서 실차맵핑을 한 경우가 대부분일테니 크게 상관은 없을듯 합니다.
하이캠 같은게 추가로 되어있어서 더 출력이 높은것은 저도 이해 합니다. 그런데 카니발 터빈으로는 끝까지 1바 열심히 써도 절대 220마력도 못넘기는데, 큰 터빈들은 하이캠 없이도 1바로 300마력 쉽게 넘기더군요. 튜닝해놓은 자세한 스펙들을 훑어봐도 사실 터빈 이외에 뭔가 다른.. 확연히 출력을 높게 해줄만한 아이템은 못찾겠습니다. (좀 더 큰 인터쿨러, 점화플러그, 오일쿨러, 큰 라지에이터, 비싼 블로우오프벨브, 비싼 게이지, 강화 미션 등이 출력을 확연히 높여줄거라 생각하지는 않습니다.)
처음 답글 달아주신 김순익님 답변으로는 아하.. 내가 잘 모르는 다른게 있었구나.. 싶었는데, 다른분들 답변으로는 그게 아니네요. 그래서 더 혼란스럽습니다.
그렇다면 큰 터빈으로 저압의 작은 부스트를 사용하는건 바보짓이겠네요? 부스트는 늦게 터지고, 그나마 터진 부스트압도 작아서 출력향상도 작고...
트윈터보로 세팅하지 않는이상 싱글터보에서는 작은터빈으로 최대한 크게 부스트를 사용하는게 부스트도 일찍 터지고 또 어느정도는 그 부스트를 유지할 수 있으니 매우 고압으로 하지 않는다면 작은 터빈에 고부스트 세팅이 최적의 세팅이겠네요?

제 경험상, 점화시기기가 300마력대에서 6도 정도만 틀어져도 30마력은 왔다갔다 거립니다. 드래그하면 한대정도 차이 만들어내구요. 실차 매핑을 했으니까 크게 상관 없다는 말은, 실제 멥 데이터를 보기전엔 수긍하기 어렵군요. 더군다나 압축비도 다르고 피스톤도 다르고(당연히 단조겠죠?) 압축비 떨어졌으면 공연비도 틀릴 것 같군요.
밑에 선동님 말씀처럼, 볼베어링같은 쉬이 잘 돌아가는 베어링 임펠라의 경우 저항이 적어집니다. 저항 얘기를 하자면 또 많군요. 직관 파이수 적절하게 뽑은 차량과, 순정 파이수 작고 촉매 두개에 머플러 조용하게 잘 꺽여있는 차량과 마력이 꽤 차이난다는 것은 알고 계실테지요. 터빈이 다르면 어느정도일지는 각각 차이가 있겠지만, 헤더도 당연히 커스텀 제작일테고 각각 다른 형상일 것입니다. 터빈 사이즈가 작다면 일단 배기 효율이 떨어질겁니다. 거기다 임펠러가 뻑뻑하다고 들은(확인은 안해봐서 확실친 않습니다만) 카니발 터빈은 분명 볼베어링 터보보다 두배정도는 뻑뻑할 것 같군요. 역시 배기 효율 감소이지요.
단지 드래그에서 비교라면, 인터쿨러등의 냉각 요소가 중요할 수 있습니다. 시동걸고 몇분후 바로 드래그 하는 것이 아니라면요. 써킷 달리다보면 인터쿨러 효율이 좋지 못할경우 400 마력짜리가 300 마력정도로 떨어지는 걸 경험해 봤습니다.
또 궁금한 것은, 비교 대상 차량의 게이지가 서지탱크 동일 위치에 오차없는 동일한 센서에 동일한 제품 게이지로 측정된 부스트 값인지도 매우 궁금하군요. 제품에 따라, 설치 위치에 따라, 편차가 꽤 심할수도 있다고 알고 있습니다.
강수안님 생각대로 서지탱크부터 실린더까지의 용적은 같음으로, 같은 부스트에서 말씀하신 마력의 차이를 만들어 낼만큼 풍량이 틀려질 것 같지 않습니다. 컴프레서 바로 앞에서의 유속은 분명 틀릴테지만(풍량은 같겠죠) 컴프레서와 서지탱크 사이의 유속과 풍량은 용적이 같다면 틀려질 이유가 별로 없지 싶습니다.

과급기에서 부스트는 그냥 참고사항이고 풍량이 젤 중요하죠..
비슷한 크기의 터빈인데 하나는 걍 일반적인 터빈이고 하나는 볼베어링에 트윈스크롤을 가진
터빈이 있다면 후자가 풍량도 많고 스풀업도 빨라서 마력도 더 높죠..
같은 부스트라도 풍량이 많은쪽이 유리합니다..
엔진이 먹어치우는 공기량보다 더 많이 공기를 생성해주는게 후빨?성능이 좋아지죠(물론그에따른 연료량도)
작은 터빈을 쓰면서 성능을 올리겠다고 무작정 부스트만 올리면 배기온만 높아지고 연료소비는 많아지면서
성능은 올라가질 않습니다.. 터빈만 일찍 손상되죠..이쯤되면 터빈업그레이드...
조랑말에 매질(부스트)만 열심히 한다고 쟁기질을 잘할까요 좀 하다가 퍼지겠죠.. 좀 큰말(풍량큰놈)을 가져다 놓고
하면 매질(부스트를 올리지않아도)을 않해도 쟁기질 잘합니다. 그중 말이 한마리라도(싱글터빈이라도)
건강한놈(볼베어링 트윈스크롤)이 더 일도 잘할테고 한마리보단 2마리가 더 좋구요 대신 큰 말은 좀 더디게 움직이겠죠..하지만 큰말과 건강한 말은 겁나게 비쌉니다..

트럭타이어얘기는 같은 공기압력 (즉 부스트가 같더라도 ) 공기의 양은 달라진다는 예를 든것입니다..
물론 엔진에서는 계속 공기가 없어지겠죠 그 없어지는 공기는 계속 과급기에서 채워지구요..
부스트압력은 이미 터보차에서 엑츄레이터나 웨스트게이트에서 일정 압력을 유지하게하므로
부스트압력은 설정된 상태로 고정되지요... 고속회전영역에서 엔진이 필요로하는 공기의 양보다
과급기의 풍량이 부족하면 여기서 더 출력이 안올라가는것이고 풍량이 풍부하다면 같은 psi에서도 더 출력이
올라가겠죠..물론 작은 터빈으로 부스트압력을 높이면 조금 해결은 되겠지요
하지만 한계가 있고 부스트를 올리면 올릴수록 공기가 압축될수록 온도는 올라가고 그러면 노킹발생확률도
높아지고 그러다보면 연료 더 뿌려야되고 연료 더 뿌릴수록 마력은 줄어들게 됩니다..
그러면 풍량이 높은 터빈을 쓰고 부스트를 낮추면 효율도 좋아질테지만 터보렉이 심해지겠죠
한예로 하드웨어가 비슷하다면 t3터빈에서 1바에 300마력 나오는차가 30r 터빈으로 0.8바 쓰면 400마력이
오버된답니다... 하지만 성격은 많이 틀리죠... 글솜씨가 없어서 글로 표현하는데 한계가 있네요.
저보다 더 터보고수인 분이 많으니 ....이만 패스...
쓰다가 2번이나 날려버렸네요...간단히 말해서
위식은 이상기체상태방정식 입니다. 이식을 응용해서 사용하면 에어플로우 센서가 필요 없을정도로 정교하게(센서와 비교시 정확도 95프로 정도) 실린더에 들어간 공기의 질량이 나옵니다. 실제 map 센서 쓰는 차량들은 이렇게 서지 탱크내 압력을 공기량으로 환산합니다.
1. 두 차량이 동일 부스트 유지라면 차이는 T 즉 온도밖에 없습니다. 작은터빈이 일을 더 많이해서 온도가
더 높아졌다는 것이지요. 이 차이는 인터쿨러를 통과해도 같아지지 않겠죠. 여기서 일단 공기량의 차이가 생깁니다.
2. 작은 터빈은 배압이 더 많이 걸리겠죠. 체적효율 저하가 나타납니다. 1바를 유지하고 있어도 공기가
실린더로 못들어 갑니다. 여기서 또 차이가 생깁니다.
3. 아무리 실차 맵핑을 해도 점화시기, 연료량은 튜너에 따라 다르겠죠. 여기에서 또 차이가 생기네요.
터빈 외 완전 하드웨어가 같다면 생각나는건 요정도네요.
결정적으로 큰 터빈과 작은 터빈은 유속이 다릅니다(=풍량이 다릅니다). 따라서, 같은 '압력'이라고 하더라도 실린더 안으로 들어가는 공기량이 다릅니다. 서로 크기가 다른 터빈의 compressor map만 보셔도 아실 수 있을 듯.
(따라서 아무래도 공기량은 (시간차가 나겠지만) 에어플로우센서로 측정하는 것이 간접측정인 압력으로 측정하는 것보다 정확하겠죠.)