경운기에 대한 질문

[hyun]

<효성게시판에 디젤관련 질문이 올라와서 답변한 글을 올립니다>

점차 디젤 오토바이 에 대한 관심이 높아지는듯 합니다

아는 범위 내에서 답변 드립니다

궁금증:

형식 : 수냉 4사이클 단기통 디젤엔진
연소실형태 : 예연소실식, 직접분사식
총배기량(cc) : 632 cc
최대출력(ps/rpm) 13ps
시용연료 : KS2호 경유
연료탱크용량(L) 11
엔진오일용량(L) 2.8
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이십여년전.. 시골에서 농사짓고 살던때 입니다.

그당시에 부모님께서 벼농사를 짓고 살던때인데
해마다 추수가 끝나면 수매 를한다고 벼가마니를
경운기에 무려 50 여 가마니를 높다랗게 쌓고 탈탈탈탈~~
거리면서 힘차게 농협창고로 실어나를때 따라가곤
했었습니다.

그당시엔 "야~ 이경운기 힘도좋다..." 라고 생각하면서
그때만해도 경운기 힘이 일반 승용차보다 더 좋을거라고
생각했었습니다.

그후 세월이 흐르면서도 간혹 길거리를 지나는 경운기를
보면 저 경운기 엔진이 배기량이 얼마나 될까?
하는 궁금증이 일곤 했었습니다.

근데 이번에 알게 되었네요.
주변에 흔한 경운기 배기량이 632cc 정도 된다는것을....
승용차와 비교하면 경차보다도 작은 엔진입니다.

위의 엔진제원은 대동기계에서 생산하는 경운기의
엔진 제원입니다.

궁금증1.
그러고 보니 궁금증이 더욱 증폭됩니다.
만일 비슷한 배기량의 바이크 엔진과 경운기엔진을
각각 따로 떼어서 비교한다면 어느 엔진값이 더
비쌀까요?
제 생각에는 막연히 바이크 엔진값이 더 비쌀거라는
생각이 드는데 그게 사실이라면 그 이유가 무엇때문인지
구체적으로 알고싶군요.

<답변>
보통 동일 배기량 이면 개솔린 엔진 보단 디젤엔진이 더 비쌉니다
이유는, 디젤의 압축비(연소실 체적 대 행정체적의 비율)가 개솔린의 것보다 무려 2배 정도 되므로 상당히 높은 고압, 고온 , 고진동의 조건이 되므로 그조건을 견듸기 위해선 대단히 견고해야 하므로 더 무겁고 튼튼하게 제작이 되야 합니다

참고로 20:1의 압축비를 가진 디젤 이라면 그압력이 약 40kg/cm2 가 되는데, 이는 가로 세로 4cm 의 정단면적에 무려 650kg 의 무게가 눌리는 엄청남 힘입니다...상상을 해보세요, 내손바닥 보다도 훨씬 작은 면적에 650kg(대략 마티즈 무게) 의 무게가 한순간에 4cm 내의 면적에서 집중적으로 눌리면 어떻게 되겠습니까?

물론, 수요가 많고 적음에 따라 그 코스트는 비례적 이라서 당연히 많이 팔리는 쪽이 상대적으로 가격이 쌀수도 있지만, 동일 조건(배기량), 동일수요 등의 경우라면 당연 디젤이 비싸게됩니다

물론 단기통 보다는 다기통이 또 더 비싸게 되겠죠!


궁금증2.
경운기 엔진은 연료가 경유라고 나와있는데 만일,
경운기엔진을 바이크에 얹어서 주행을 하면
어떤 결과가 나올까요? 그 자체가 불가능할까요?

<답변>
<우선 디젤 오토바이에 대해선 http://cafe.daum.net/twowheeler 에 상세한 글들이 수록 되있으므로, 굳이 회원가입을 하지 않더라도 열람할수 있습니다, 참고 하십시요>

불가능 하질 않습니다

이미 디젤 바이크는 세계 각국에서 양산된 적도 있고, 연구개발 중 이지만, 수요와 자본이 열악한 바이크 업계에선 보다 현실적인 바이크용 디젤을 만들 여력이 없어서 못만들고 있을 뿐 입니다

이미 자동차 에선 800cc 45마력, 엔진 무게 62kg의 3기통 초소형 디젤엔진이 양산되고 있습니다...특히 주목할건 이 디젤기관의 무게가 무려 62kg 밖에 안 하는데, 가와사키 발칸 500cc 2기통 개솔린 엔진의 무게가 60kg 정도입니다

이것만 보더라도 이 내노라 하는 전세계 오토바이 메이커들이 얼마나 노력을 안했는지 알수 있습니다

지금 이 경운기 엔진이라도 약간의개조(미션 같은 부분)로 프레임 등의 견고한 설계가 이루어 지면 충분히 가능할 겁니다

연비는 경운기 보다도 훨씬 낮아서 리터당 60km 이상 갈수도 있습니다...대단하죠, 한 700원 으로 구리 에서 춘천까지 갈수 있습니다...그것도 엄청난 힘으로^^


궁금증3.
630cc 정도의 바이크엔진은 마력수가 보통 60 마력이
넘어가던데 경운기는 보다시피 왜 13 마력밖에 되지않을까요?
경운기는 연료를 경유로 쓴다고는 하지만 그렇더라도
차이가 너무 많이 나는 것 같지않습니까?
혹시 바이크 마력수가 좀 왜곡되거나 과장된것은 아닐까요?
(마력이란, 말 그대로 힘을 말하는것인데...)

<답변>
우선 엔진 과 힘에 대한 이해가 필요합니다

우선 마력이 힘의 단위로 표시되는건 맞지만, 정확히 말하면 일의 양 입니다

잘 보셨습니다, 경운기 디젤보다 배기량이 큰 보통의 개솔린 엔진으로는 절대로 경운기와 같은 힘을 낼수가 없습니다

힘만을 고려 한다면 그것은 torque(토크:우력)를 말하게 되는데, 가령 최종 감속된 뒷바퀴의 중심축을 돌리는힘(비트는힘)을 말합니다...즉 힘의 크기는 토크이고 힘(일)의 양이 마력입니다

쉽게말하면, 10kg 정도의 벽돌을 나르기를 하는데, 보통체중의 날렵한 사람이 100kg이 넘는 씨름선수 같은 사람보단 그 벽돌을 더 빨리 나를순 있습니다, 그러나 그것이 40kg 의 쌀가마니 나르기 시합이라면, 승부는 벌써 나왔겠죠

그러므로 ''힘이 세다'' 함은 바로 토크가 커야함을 알수 있습니다

물론 그 경운기의 감속비가 일반 차량용 감속비 보단 더 커서 또한 더 큰 토크를 얻게된 이유도 있습니다...변속기가 다르단 얘기죠

그리고 같은 600cc 급인데, 왜 마력이 다른가 하면, 600급 개솔린으로 60마력 내려면 보통 rpm(분당회전수)이 9000rpm까진 가야합니다

그러나 그 경운기의 디젤은 2000rpm 정도의 저회전 입니다

그래서 힘이 아닌 일의 양이 개솔린이 높은것 뿐입니다

참고로, 현재 양산되는 최신 2000cc 개솔린은 135HP/6000rpm, 18kg.m/4000 정도인데, 국내 최신 디젤 2000cc는 125HP/4000rpm, 30kg.m/2000rpm 입니다

여기서 잘 보시면 디젤이 저회전 에서 얼마나 큰 일의양 과 힘을 내는지 쉽게 비교가 될겁니다


궁금증4,(가장 중요함)
경운기보다 배기량이 월등히 높은 골드윙(1500cc 인가?)과
경운기가 서로 줄로 매달아 아스팔트위에서 줄다리기 시합하면
누가 끌려갈까요?
아무래도 몸체가 가벼운 바이크가 미끌려가겠지만 만일
미끌림현상이 없다고 가정한다면….말입니다.
그리고 1500cc 중소형승용차와의 시합은 어떨까요?

<답변>
위에서 말씀 드렸지만 보통의 개솔린 엔진으로는 아무리 배기량이 커도 배기량이 작은 경운기의 힘보단 작습니다

엔진에 대해서 한가지 상식:
보통 다기통 엔진 보단 단기통 엔진이, 수치상 으로는 낮게 나왔다 하더라도, 힘이 더 셉니다...이건 수치상으론 규명이 좀 모호한데, 원리로는, 예를들어 단기통이 크랭크 축이 두번 회전(720도) 하는 동안 한번 폭발하는데, 2기통 이라면 두번 나누어서 360도 마다 폭발을 하므로 이 부분에서 힘이 분산이 됩니다

그래서 3기통 마티즈가 현대나 기아의 4기통 경차보다 힘이 센거죠...수치상 으론 비슷하나!...또 그래서 경운기의 단기통 디젤엔진이 힘이 세게 된겁니다

대신 720도 동안 한번 폭발 하므로 상당히 차량의 운전이 원활치가 않게 됩니다

그러나 다기통의 엔진들은 720도 회전하는 동안 여러번 폭발 하므로 운전도 고르고 진동도 줄어들게 됩니다...그래서 6기통, 8기통 엔진차량 들이 조용한 겁니다

질문하신, 골드윙 1500 이나 승용차 1500cc 들의 마력이나 토크는 거의 비슷합니다
아마 토크가 둘다 13kg.m/4000rpm 정도 될겁니다

그러나 630cc 디젤 경운기의 토크는 모르긴해도 8 또는 9kg.m/2000rpm 정도는 될것이지만, 변속기 에서 감속비가 더크게끔 설계가 되었다면 1500cc 들 보다도 토크는 더 클 겁니다

미끌어짐이 없이 댕기기 시합을 하더라도 1500cc 갖고는 힘들겁니다, 적어도 개솔린 2000급 은 되야 하지 않을까!(저도 추측 뿐 이지만, 분명 단기통 디젤에서 나오는 힘에다 변속기 에서 감속비가 크다면, 댕기는 힘이 엄청 클겁니다)

도움이 되시길 바랍니다

[孤獨疾走]

마지막부분 힘의 분산에서는 이렇게도 설명이 가능하겠습니다....(제가 예를들어서 설명하는것을 좋아해서요....그게 이해시키기가 쉽더라구요.) 너트류를 풀때 안풀리는 너트는 렌치대에 힘을 꾹 주는것보다 한번 "톡" 치는것이 훨씬 쉽게 풀리지요....그런원리 아닐까요?...^^;;

[hyun]

우-------와, 고독이 말만 잘하는줄 알았더니, 가장 정확한 이론을 갖고 있군요...정말로 정확한 표현입니다^^;; ^^;;......포테토 포테토, 그렇죠 한번에 크랭크를 팍 치는것 하곤 여러번 나누어 치는것 하곤, 전자가 월등하겠죠^^

[孤獨疾走]

^^감사합니다.

[소요랑객]

디젤엔진의 문제는 탄소미립자를 주성분으로 하는 미세먼지와 고압고온연소에서 발생하는 질소산화물이 문제일것 같은데 커먼레일분사를 하고 환원촉매를 달면 졸지에 웬만한 대형바이크가격이 추가되겠 지요! 더욱 문제는 유류에 붙는 엄청난 세금이 결손되면 국가재정을 충당하기 어려워질겁니다. 세금많이 냅시다!

[마포에홀로선늑대]

소요랑객님 정답^^&