[펀치통신-525] 할리는 토크가 세다. 그래서 어쩌라구?

[펀치(더할리)]

 < 토크 147Nm, 토크 RPM 3,250?> 
 
할리데이비슨 바이크는 토크가 세다는
얘기는 많이 들어 보셨을 겁니다.
토크가 세다는 것은 어떤 의미이고,
실제 라이딩에 어떤 영향을 미칠까요?
 
바이크의 엔진 성능을 평가할 때
사용하는 지표가 여러 가지 있습니다.
 
배기량
압축비
기통 수
RPM
출력
마력
토크
 
이런 지표들을 잘 들여다보면
그 바이크의 성능을 알 수 있습니다.
 
아래 표는 할리 로드킹 바이크의
성능을 나타내는 지표들입니다.

토크 147Nm, 토크 RPM 3,250이란
수치가 등장합니다.
 
엔진 회전수가 3,250 RPM일 때
147 Nm의 토그가 나온다는 뜻입니다.
이 수치들이 의미하는 바는 무엇이고,
이를 토대로 어떻게 운전해야 할까요?
 
배기량, 기통, 압축비는 대부분
다 아실 테니 설명은 생략하고
출력, 마력, 토크, RPM이 무엇이고,
서로 어떤 관계인지 알아봅니다.

---

 <출력(Power)> 
 
출력은 내연 기관의 사양을 말할 때
등장하는 단위로, 엔진을 일을 하는 능력,
즉 일률(率)을 말합니다.
 
- 마력(Horse Power)
 
출력 중 가장 대표적인 것이 마력인데,
마력은 산업혁명 시대에 제임스 와트가
발명한 증기기관의 성능을 측정하기
위한 단위로 처음 도입되었습니다.
 
그동안 말이 해 왔던 일을 증기기관이
대신한다는데 도대체 말과 비교하면
어느 정도의 힘을 내는지 알려주기 위해
만들어진 단위인 것입니다.
 
제임스 와트는 말 한 마리가 약 75kg의
물체를 1초 동안 1m 들어 올릴 수 있는
힘의 크기를 1마력이라고 정의했습니다.

---

- PS(Pferdestärke)
 
그런데 어떤 바이크의 사양을 보면
출력을 HP가 아니라 PS로 표시합니다.
 
HP는 제임스 와트가 만든 마력의 단위로,
파운드, 야드법을 써서 정한 값입니다. 
하지만 독일, 프랑스, 이탈리아 등 유럽의
다른 국가들은 미터법을 사용했기 때문에
영국에서 만든 HP 대신 미터법으로 계산한
PS(독일어)란 단위를 만들어냈습니다.
 
미터법을 쓰는 우리나라에서도 주로
PS(Pferdestärke) 단위를 사용합니다.
 
바이크의 출력이란 단위 시간당
바이크가  할 수 있는 일의 양을 의미하는데

이해를 돕기 위해 설명해 보겠습니다.

ㆍ출력의 단위: N·m/sec
ㆍ토크의 단위: N·m
ㆍRPM의 단위:  Rev/sec
 
일률의 단위인 와트(W)는 0.1kg의
물체에 가해지는 중력 가속도를 곱한
값인 1N(뉴튼)의 무게를 1초에 1m
움직일 수 있는 힘을 말하며,
N·m/sec라는 단위를 사용합니다.
 
밀워키 107 엔진을 탑재한 로드킹의
최대 출력은 5,020 tpm에서 84.2PS
라고 제원표에 나와 있습니다.

즉 5,250 rpm에서 이 바이크가 최고의
출력을 발휘한다는 뜻입니다.
그러니 할리는 3,000 rpm 이상은 쓰면
안된다는 얘기는 잘못된 정보입니다.
 
이를 마력과 비교하면 이렇습니다.
 
1 HP(Horse Power): 745.7W
1 PS(Pferdestarke): 735.5W
1HP=1.1014ps

1ps=0.986HP

 
바이크에서 출력이 높다는 것은
단위 시간당 많은 일을 한다는 것이고,
많은 일을 한다는 것은 같은 시간 내에
많은 거리를 이동하는 걸 말합니다.
 
단위 시간에 더 많은 거리를 이동하려면
속도가 더 빨라야 하므로 출력(마력)이
높을수록 스피드가 빠른 겁니다.

---

 <토크(Torque)> 
 
토크는 하나의 축에 1m 길이의 막대를
직각으로 설치하고 그 끝에 1㎏짜리
추를 달았을 때 축에 전달되는
힘의 크기를 말합니다.

스패너로 볼트를 조일 때 느껴지는 힘,
스로틀을 당길 때 바이크가 지면을
박차고 나가는 힘과도 비슷합니다.
 
토크를 표시하는 단위는 Nm(뉴튼미터)인데,
국가에 따라서는 kgf.m를 사용하기도 합니다.
 
1 kgf.m=9.8Nm
 
바이크에서 토크는 엔진의 힘,
즉 가속력을 의미하며, 토크가 높을수록
가속 성능이 좋아집니다.
 
정지 상태에서 100km/h가 되는
제로백 타임이 짧을수록 출발할 때의
가속력 즉 엔진 토크가 좋습니다.
 
자동차에서는 가솔린차보다 디젤차가
토크가 높기 때문에 순간 가속력과
힘은 디젤차가 더 좋은 편입니다.
 
하지만 가속력은 속도 변화의 폭을
의미할 뿐, 토크가 높다고 바이크의
절대 속도가 빨라지는 것은 아닙니다.
 
그럼 토크가 높은 바이크가 엔진 성능이
무조건 더 좋은 바이크일까요? 

토크가 높으면 대체로 성능이 좋지만
한 가지 개념이 더 추가되어야 하는데
그게 바로 ‘엔진회전수=RPM'입니다.

---

 <RPM(Revolution Per Minute)> 
 
RPM은 엔진의 연소 작용에 의해
엔진 크랭크 축이 1분 동안 회전하는
분당 회전수를 나타내는 수치입니다.
 
할리 바이크의 아이들 상태 RPM은
대략 950~1,050 rpm 사이입니다.
엔진이 분당 1,050번 회전하니까
공회전일 때에도 초당 17.5회 돕니다.
 
순간 가속을 위해 RPM을 4,000으로
올리면 크랭크 축이 초당 66.6회의
엄청나게 빠른 속도로 도는 겁니다.

rpm을 높이려면 연료가 많이 쓰이므로
3,000 rpm에서 최대출력이 나온다면
효율이 좋은 엔진이지만,
13,000 rpm에서 최대출력이 나온다면
낭비가 심한 엔진입니다.

로드킹은 147Nm@3,250 rpm이니
3,250 rpm으로 회전할 때 147Nm
크기의 최대 토크가 나온다는 겁니다.
 
이렇듯 엔진이 어느 정도로 회전할 때
최대 마력과 토크가 생기는지를 봐야
엔진의 진짜 성능을 추정할 수 있습니다.
 
다음은 주요 모델 별 성능 제원입니다.

---

[꾸리2]

모델별 성능제원표는 좀 다르네요. 로글스페셜 107의 등록증상 마력은 89.7마력입니다.
그리고 세팅의 차이겠지만 로드킹은 같은 107엔진이지만 출력이 낮게 세팅된 것으로 압니다. Rpm이 중요한 이유는 모든 엔진이 같은 토크일 때 엔진을 더 빠르게 고rpm으로 돌리면 마력이 올라가게 되는 공식 때문입니다. 저속 가속력은 절대토크가 높은 디젤이 좋지만, rpm이 올라갈수록 디젤은 회전수를 올리는데 구조적 한계가 있기에 결국 최대마력은 가솔린이 더 나오는 이유이기도 합니다. 그래서 디젤차가 중고속까지는 유리하지만 고속이상에서는 가솔린을 출력에서 이기지 못합니다.

암튼, 할리는 오토바이 중에서 굳이 성격을 나눠보면 엔진특성 가솔린차 보다는 디젤차의
성격을 가진 바이크인 것 같습니다.

[펀치(더할리)]

좋은 정보 감사드립니다.^^

[브루스곽]

[부릉부릉 뭐하노]

여기에 단위가 상수값을 취하고 있죠.
이를 풀이 해 주셨네요.

저도 학교 졸업 하고도 이놈의 단위 개념이 확고 하지 못해 한동안 문제 풀때 나누어 어야하는지, 곱해야 하는지?
그리고 답 숫자는 옳게 적어 놓고 단위를 잘못적어 머리 뽀게 질때가 있어 답니다.!
어찌보면 기초 기본 개념을 반복해 입력 해 놓으면 고생 덜 하니까요.!

나쁘지 않는 자료이고 이것을 여기서 끝나면 아무소용 없고 문제를 풀어 봐서
확립해 놓아야 만이 나란 사람이 만들어 집니다 .

물리나 전기나 말로 글로 표현하는것을 공식과 또는 숫자로 표현 하니까요?
위단위는 현장에서도 많이 사용되는 거네요.

예로) 몇키와트를 잘 안묻고 몇 마력짜리 인가요. 묻는 경우가 허다 하거든요.
그럼 상수값 암기 안되 있으면 몇마력. 또는 몇키로 와트 입니다라고
말을 못해줘 말이 길어지거나. 대화가 안되겠죠

몸으로만 익흰 기술이 간혹 대화가 타인과 대화 안되는 이유는
이론를 건너뛰고 뚬성뚬성 개념이 잡혀 있어서 일겁니다..

무언가 열심이 좋아 하는것을 반복하면 공식이나 단위만 보아도 이해가 되거든요.
다른 이들과 나에 지식을 자료로 공유 한다는것은 훌륭한 일 하시느ㅡㄴ 겁니다.

[부릉부릉 뭐하노]

왜? 계산해 답 해주어야 할때도 있기 때문에..

[술탄자니아]

펀치박사님,
내 애마를 알아가는 과정..
뿌듯함과 함께 자존감이 올라가는군요. ^^
감사합니다.

[흥달이]

좋은 정보 입니다.. 110엔진을 가지고 싶었던 이유늠 트윈켐에. 토크와 마력이. 밀워키114에 가깝기 때문 입니다.
트윈켐과 밀워키의 파워도 비교해주시면 좋겠습니다