터보도 세팅하기 나름인지라 정확한 비교가 안될것 같습니다. 게다가 가솔린 터보는 필연적으로 압축비가 높아지면 조기점화 가능성이 높아지므로 NA에 비해 압축비를 낮게 세팅하니(일반유 기준) 터보끼리의 비교보다는 NA가솔린 vs NA디젤의 토크 정보가 있으면 확실할텐데 요즘은 NA디젤이 거의없어 비교가 안되네요.
말씀하신대로 터보는 부스트압의 조절로 결과값이 다르니 정확한 비교는 힘듭니다.
다만 말씀드릴수 있는건, 같은 용량의 가솔린, 디젤 엔진에, 똑같이 터보를 안달거나,
아니면 같은 부스트의 터보를 달게되면 디젤이 더 높은 토크가 나옵니다.
그것은 말씀드린대로 압축비와 스트로크 길이때문에 그렇게 됩니다.
그리고 김은동님, 네, 320d 의 토크값이 328i 보다는 높습니다. 다만 말씀드린것처럼 둘의 부스트 값이 다르고, 328i 에 부스트를 올려서 더 토크를 올릴수도 있으니, 직접 비교는 큰 의미는 없을 듯 합니다.
자연 흡기 디젤은 같은 배기량의 가솔린 보다 토크와 마력 모두 낮습니다.
압축 착화를 한다고 더 쥐어짠 파워가 나오는 것도 아니니까요.
동일 배기량의 가솔린 대비 토크는 2/3 수준, 마력은 말 할 것도 없지요.
터보 챠저를 사용하고 토크가 상승하면서 마력이 자연히 증가한 것입니다.
(마력 = 토크 * 회전수)
과거 자연흡기 디젤은 압축 착화의 특성상 압축비를 높이기 위하여
실린더 블록이 상하로 긴 롱 스트록이었고,
그 덕분에 엔진이 노후되면 진동이 커졌습니다.
현재는 터보 챠저와 결합한 덕분에 실린더 블록을 상하로 길게
뽑은 롱 스트록이 아니더라도 압축 착화에 필요한 공기를 충분히
밀어넣을 수 있습니다.
그래서 현재 양산 중인 승용 디젤은 스퀘어이거나 대부분 스퀘어에
근접합니다. 디젤은 롱 스트록이란 말도 이젠 화물차에게나 통하는
옛말입니다.
덕분에 엔진의 크기도 작아지고, 노후되도 과거처럼 심한 진동은 없습니다.
산업용으로 디젤이 꾸준히 애용되는 이유는 단순합니다.
필요한 출력의 엔진 블록을 쉽게 얻을 수 있기 때문입니다.
비록 토크와 마력이 낮고, 저회전 밖에 안 되는 특성이 있지만,
더 큰 힘이 필요하면 그에 맞춰서 엔진 블럭을 키우고,
공간이 되면 실린더를 늘리면 되니까요.
심지어 디젤 실린더 블록을 레고처럼 옆으로 쭉 이어 붙여서
하나의 엔진으로 완성하기도 합니다.
가솔린 엔진처럼 실린더 최대 용적 제한도 없습니다.
(가솔린 실린더 당 650cc 가 최대)
가솔린은 피처 잔 하나 이상의 실린더 부피는 안 되니까 기통 수로
필요한 힘을 얻지만, 디젤은 회전만 정상적으로 이루어지면
드럼통 크기의 실린더 4기통 엔진 만들어서 쓰면 그만입니다.
그걸로 모자르면 옆으로 더 늘려서 8기통으로. 자유롭죠.
반면에 가솔린은 불꽃 점화 방식의 한계로 실린더당 용적의 제한으로
부가티 베이론과 같은 이상한 구조의 엔진이 탄생하는 경우도 생깁니다.
V형으로 배치를 해도 출력을 더 얻기 위해서 더이상 블록을 길게 뽑을 수
없으니 8기통짜리 블럭 두개를 병렬로 배치한 괴랄한 엔진까지 등장합니다.
그래서 선박 같이 수 천, 수 만 마력이 필요한 곳에서도 사용하고,
트럭에도 필요한만큼 덩치를 키운 디젤을 넣어서 사용합니다.
회전수도 낮아서 연비도 좋으니까요.
(똑같이 행정당 1cc를 뿌려도 1,000 rpm 으로 달리는 놈과 2,000 rpm 으로
달리는 놈의 연비는 구조적으로 같을 수 없죠)
압축이라는 말에 현혹되지 않기를 바랍니다.
압축 착화라는 용어의 뉘앙스가 "그럼 힘도 쎄겠네?" 싶지만 관계없습니다.
압축 착화이기 때문에 불완전 연소가 심하겠네? 가 보다 정확한 시선입니다.
화염법사님 말씀이 맞습니다 디젤은 압축착화 방식이라 점화플러그가 없습니다 공기를 고압으로 압축해서 그열기에 노즐로 입자를 작게 분사해서 폭발시키는 방식이라서 롱스트로크가 필수이며 자연히 압축비가 올라가므로 진동이 커지고 그 대신 높은 토크를 얻는것이죠 터보는 한정된 실린더내의 공간에 더 많은 공기를 밀어넣어 주는 역할을 하여 출력상승에 플러스가 되는거지 디젤은 터보라서 고rpm을 못 쓰는게 아닙니다 예전 논터보 디젤 D4BA같은 현대 디젤 와이드봉고 J2 엔진 경우 가솔린 보다 토크가 좋아서 흔히들 힘좋다고 했죠... 그리고 그차들이 디젤이기에 2단 출발도 자연스럽게 했구요
몇가지 첨언을 하면 디젤 롱스트로크가 저알피엠 토크가 좋은 이유가 고압축이라 팽창력이 더 큰 이유도 있지만 점화후 팽창단계에서 더 긴시간동안 피스톤을 밀어주기 때문입니다.
덕분에 저알피엠에서 높은 토크와 높은 엔진효율을 보여줍니다.
숏스트록인 가솔린은 짧게 밀어주고 배기벨브로 빠지기 때문에 디젤보다 토크와 효율이 떨어지는 것입니다.
대신 고압축에 스트로크가 길어서 피스톤의 움직이는 거리가 길기 때문에 고회전일수록 피스톤 관성도 크며 마찰해야할 길이도 길어서 내구성및 효율이 좋지 못하기에 가솔린보다 가용 알피엠이 낮습니다.
르망 출전하는 디젤차량들도 높은 RPM을 사용안?못?하는걸로 알고 있습니다..
가솔린의 경우는 레이싱 차량에 따라서 20,000RPM까지도 사용하는걸 보면...
아마 근본적인 특성의 차이인거 같습니다.
일단 경유는 폭발 특성상 압축비를 아주 높게 가져가고 스트로크를 길게 하는 탓에 높은 토크를 보여주게 됩니다.
다만 그 긴 스트로크 탓에 고rpm 으로 만들기가 극도로 어렵습니다.
휘발유에 비해 섬세하게 조작이 안되죠.
+1
몹시 롱 스트로크 엔진이라 고회전이 어렵죠 ㅎㅎ
#CLiOS
디젤이 가솔린보다 상대적으로 토크가 높은것은 그 자체의 요인 (압축비와 스트로크)입니다.
320d 와 328i 는 같은 2000cc 터보이지만 320d 의 토크가 높습니다.
from CV
from CV
다만 말씀드릴수 있는건, 같은 용량의 가솔린, 디젤 엔진에, 똑같이 터보를 안달거나,
아니면 같은 부스트의 터보를 달게되면 디젤이 더 높은 토크가 나옵니다.
그것은 말씀드린대로 압축비와 스트로크 길이때문에 그렇게 됩니다.
그리고 김은동님, 네, 320d 의 토크값이 328i 보다는 높습니다. 다만 말씀드린것처럼 둘의 부스트 값이 다르고, 328i 에 부스트를 올려서 더 토크를 올릴수도 있으니, 직접 비교는 큰 의미는 없을 듯 합니다.
저는 예전에 그래프 봤을때 전반적인 토크 가 가솔린쪽이 더 좋았던걸 봤던 기억이 있어서 헷갈렸네요
압축 착화를 한다고 더 쥐어짠 파워가 나오는 것도 아니니까요.
동일 배기량의 가솔린 대비 토크는 2/3 수준, 마력은 말 할 것도 없지요.
터보 챠저를 사용하고 토크가 상승하면서 마력이 자연히 증가한 것입니다.
(마력 = 토크 * 회전수)
과거 자연흡기 디젤은 압축 착화의 특성상 압축비를 높이기 위하여
실린더 블록이 상하로 긴 롱 스트록이었고,
그 덕분에 엔진이 노후되면 진동이 커졌습니다.
현재는 터보 챠저와 결합한 덕분에 실린더 블록을 상하로 길게
뽑은 롱 스트록이 아니더라도 압축 착화에 필요한 공기를 충분히
밀어넣을 수 있습니다.
그래서 현재 양산 중인 승용 디젤은 스퀘어이거나 대부분 스퀘어에
근접합니다. 디젤은 롱 스트록이란 말도 이젠 화물차에게나 통하는
옛말입니다.
덕분에 엔진의 크기도 작아지고, 노후되도 과거처럼 심한 진동은 없습니다.
산업용으로 디젤이 꾸준히 애용되는 이유는 단순합니다.
필요한 출력의 엔진 블록을 쉽게 얻을 수 있기 때문입니다.
비록 토크와 마력이 낮고, 저회전 밖에 안 되는 특성이 있지만,
더 큰 힘이 필요하면 그에 맞춰서 엔진 블럭을 키우고,
공간이 되면 실린더를 늘리면 되니까요.
심지어 디젤 실린더 블록을 레고처럼 옆으로 쭉 이어 붙여서
하나의 엔진으로 완성하기도 합니다.
가솔린 엔진처럼 실린더 최대 용적 제한도 없습니다.
(가솔린 실린더 당 650cc 가 최대)
가솔린은 피처 잔 하나 이상의 실린더 부피는 안 되니까 기통 수로
필요한 힘을 얻지만, 디젤은 회전만 정상적으로 이루어지면
드럼통 크기의 실린더 4기통 엔진 만들어서 쓰면 그만입니다.
그걸로 모자르면 옆으로 더 늘려서 8기통으로. 자유롭죠.
반면에 가솔린은 불꽃 점화 방식의 한계로 실린더당 용적의 제한으로
부가티 베이론과 같은 이상한 구조의 엔진이 탄생하는 경우도 생깁니다.
V형으로 배치를 해도 출력을 더 얻기 위해서 더이상 블록을 길게 뽑을 수
없으니 8기통짜리 블럭 두개를 병렬로 배치한 괴랄한 엔진까지 등장합니다.
그래서 선박 같이 수 천, 수 만 마력이 필요한 곳에서도 사용하고,
트럭에도 필요한만큼 덩치를 키운 디젤을 넣어서 사용합니다.
회전수도 낮아서 연비도 좋으니까요.
(똑같이 행정당 1cc를 뿌려도 1,000 rpm 으로 달리는 놈과 2,000 rpm 으로
달리는 놈의 연비는 구조적으로 같을 수 없죠)
압축이라는 말에 현혹되지 않기를 바랍니다.
압축 착화라는 용어의 뉘앙스가 "그럼 힘도 쎄겠네?" 싶지만 관계없습니다.
압축 착화이기 때문에 불완전 연소가 심하겠네? 가 보다 정확한 시선입니다.
디젤은 압축착화 방식이라 점화플러그가 없습니다
공기를 고압으로 압축해서 그열기에 노즐로 입자를 작게 분사해서
폭발시키는 방식이라서 롱스트로크가 필수이며
자연히 압축비가 올라가므로 진동이 커지고 그 대신 높은 토크를 얻는것이죠
터보는 한정된 실린더내의 공간에 더 많은 공기를 밀어넣어 주는 역할을 하여 출력상승에 플러스가 되는거지
디젤은 터보라서 고rpm을 못 쓰는게 아닙니다
예전 논터보 디젤 D4BA같은 현대 디젤
와이드봉고 J2 엔진 경우
가솔린 보다 토크가 좋아서 흔히들
힘좋다고 했죠...
그리고 그차들이 디젤이기에 2단 출발도 자연스럽게 했구요
덕분에 저알피엠에서 높은 토크와 높은 엔진효율을 보여줍니다.
숏스트록인 가솔린은 짧게 밀어주고 배기벨브로 빠지기 때문에 디젤보다 토크와 효율이 떨어지는 것입니다.
대신 고압축에 스트로크가 길어서 피스톤의 움직이는 거리가 길기 때문에 고회전일수록 피스톤 관성도 크며 마찰해야할 길이도 길어서 내구성및 효율이 좋지 못하기에 가솔린보다 가용 알피엠이 낮습니다.
선박용 디젤 같은 극단적인 케이스이면 모를까
i30 2.0가솔린 엔진이
R엔진보다 스트로크가 깁니다
가솔린과 디젤에 압축비를 맞출수 없겠지만, 만일에 똑같은 압축비로 만들었다고 치면 스트로크가 더 긴 형태에서 더 높은 토크가 나오는건 맞습니다.
말씀하신 i30 2.0 과 R 엔진의 비교는 압축비가 다르기때문에 나오는 결과입니다.
2.4엔진이 97mm입니다.(정정합니다 2.4엔진이 97이었네요)
R엔진은 2.0L스트록이 90mm 2.2L가 96mm입니다.
R엔진이 같은 배기량에서 스트록이 더 길게되어있습니다.
그리고 쓸때없는 이야기 하나 더 하면 스퀘어 엔진이라 부르는 엔진들은 보어와 스트록이 같은 엔진을 말합니다.
쎄타 2.0이 스퀘어 엔진입니다.
낮은 rpm 토크: 터보의 특징
가솔린 premixing은 연소속도가 빠르기 때문에 고 rpm에서도 빠른 연소를 할 수 있으며, spark timing을 당기면 됩니다.
디젤 diffusion연소는 연소 속도도 느려 고 rpm에서 구동이 불가능합니다. 그렇다고 분사 timing을 당긴다고 되는 것도 아닌게, 충분히 고압으로 압축되지 않으면 연소가 불안정하기 때문입니다.
#CLiOS
가솔린으로도 디젤처럼 압축착화 하는 엔진을 개발중인걸로 알고 있습니다.
그렇다라면 현재 디젤엔진의 문제점도 그대로 가져가게 되는 것인가요?
저 rpm 이라든지 진동이라든지요.
적당한 압축비면 외기와 관계없이 착화가 이루어집니다.
반면에 가솔린은 경유 보다 탄소 함유량이 절반 이상 낮아서 디젤 같이 대충
착화가 이루어지지 않습니다. 그래서 외기 온도에 따라 정밀한 제어가 필요하게 됩니다.
제어만 제대로 이루어지면 지금 보다 연비는 대폭 개선됩니다.
HCCI 엔진이라는 게 말씀하신 가솔린 압축 착화 엔진인데...
아직 연소 제어가 완전히 상용화 할 수준까지 미치지 못 했고요.
가솔린으로 압축 착화를 제대로 제어하는 현재 수준 가격의 엔진이 상용화되면,
이미 세상은 전기차가 지배하고 있을 거고요.
휘발유차처럼 혼합기를 한방에 팡 하눈게아니고
압축을 하고 피스톤이 상사점을 지나서부터 연료를 리니어하게 분사하니 폭발 행정을 천천히 길게 가져가야 열효율이 높아집니다....