[정보] 시대를 수놓은 가와사키의 엔진들【전편】Z1·Z400FX·GPZ900R·Z1300·500SS·KR250·KR-1

[MONSTER(강동진)/78/H2]

가와사키의 엔진

전후의 부흥기는 톱니바퀴나 트랜스미션 제조도 도급하는 엔진 공급 메이커였던 가와사키. 이후 이륜 메이커로서의 길을 걷는 데 있어 가와사키는 획기적인 엔진을 계속 만들어냈다.

시대를 수놓은 가와사키의 엔진들【전편】Z1·Z400FX·GPZ900R·Z1300·500SS·KR250·KR-1

가와사키의 엔진 2021년 5월 26일 카주 나카니시 가와사키 바이크 매거진 vol.142 게재 기사(2020년 2월 1일 발매).

형식을 불문하고 고집한 크랭크축의 견고함

전후의 가와사키 항공기 공업은 이륜 제조에서 활로를 찾아도 생각처럼 업적이 오르지 않아 고뇌하고 있었다. 1969년, 국제 경쟁력을 강화할 목적으로, 가와사키 중공업·가와사키 차량·가와사키 항공기 공업이 합병. 이륜 부문은 기사회생의 일격으로 500SS를 시장 투입한다. 세계에서 가장 빠른 주행성능과 독특한 디자인이 받아들여져 당시 주요 수출처에서 만난 북미시장에서는 대형차업체로서의 인지도를 높인다. 1972년 발표한 Z1은 세계에서 칭송을 받으며 명실상부한 세계 최강 가장 빠른 자리에 올랐다.

몸담은 사람 모두가 그야말로 불퇴전의 각오를 갖고 전신전령을 쏟았다는 Z1에서는 하이파워도 그렇지만 파격적인 견고함을 자랑하는 크랭크 샤프트를 고집했다. 그것이 Z1의 대성공으로 이어지고 있다는 데 이견이 없을 것이다. 이후 신설계 엔진 개발이 기획될 때마다 깨지지 않는 크랭크 샤프트는 필수 요건이 된다.

10년 앞을 내다보고 개발되는 가와사키제 엔진은 레이스 장면에서도 숱한 공을 세웠다. 그 뒷받침으로 엔진 전체로서의 독보적인 내력을 들 수 있는데, 당시 최신 공업기술을 아낌없이 투입해온 것도 매우 중요한 요소가 되고 있다. 또한 과거에 유례를 찾아볼 수 없는 참신한 아이디어에 대한 의욕적인 도전과 실용화에도 세계 제일을 지향하는 기술자 영혼, 장인 기질을 엿볼 수 있을 것이다.

가와사키 최초의 병렬 4기통 ~1972 Z1~

세계 제일의 양산차를 목표로 개발된 Z1. 오토바이 고속시대를 내다보고 신설계·신개발된 공랭식 DOHC 병렬 4기통 엔진은 압도적인 파워와 뛰어난 내구성을 부여받아 명실상부한 당시 세계 최강이 됐다. 부재 선택이나 가공 기술에 있어서 당시 최고의 기술이 사용되어 열악한 정비 환경이나 엄격한 컨디션도 예측한 정비성이 좋기도 하여, 데뷔 이래 40년 이상을 경과한 현대에도 높은 실가동률을 자랑한다.

베어링에 롤러 베어링을 채용한 Z1의 조립식 크랭크 샤프트. 고출력과 연속 고속주행을 견딜 수 있는 견고함을 추구한 것으로 비할 데 없는 높은 내구성을 자랑한다.

수랭 스포츠 시대의 도래 ~1984 GPZ900R~

10여 년간 빅바이크 카테고리를 선도한 가와사키가 차세대 Z를 콘셉트로 GPZ900R을 구상. 엔진은 10년 전까지 내다보고 신설 설계·개발된 수랭식 DOHC4 밸브 병렬 4기통. 엔진의 콤팩트화를 도모하기 위해 사이드 캠 체인 방식과 웨트 라이너식 실린더를 채용. 저진동화를 도모하는 1축 2차 밸런스도 채용한 것으로 프레임에의 리지드 마운트가 가능해져 슬림한 차체에 공헌.

밸브 구동에 설계 자유도가 높은 Y자 로커 암을 채용함으로써 4밸브화된 실린더 헤드. 수냉 방식과 함께 차세대를 내다보고 채용된 선진의 메커니즘이었다

사이드 캠 체인식의 채용에 의해, 스트레이트한 흡배기관 레이아웃이 가능해진다. 충전 효율이 높아져 고회전·고출력을 실현. 좌우 대칭의 엔진 디자인이 보편화되던 시대에 도전한 아이디어.

제퍼까지 이어지는 공랭 미들 ~1979 Z400FX~

중간급에도 4기통 모델을! 라는 시장의 요구에 부응하기 위해 탄생한 Z400FX. 엔진은 Z500에서 유래한 공랭식 DOHC2 밸브 병렬 4기통. 평축받이(메탈) 지지 단조 일체형 크랭크 샤프트를 채택하고 사일런트 체인(하이보 체인)을 통해 카운터 샤프트에 출력 전달하는 4축 구조로 한 것이 Z1에서 출발하는 공랭 Z계 엔진과의 큰 차이. 이후는 사양 변경을 거듭하면서 Z400GP→GPz400/F→GPz400FII를 거쳐 제퍼에도 채용.

성능을 외관 디자인으로 표현할 수 있는 기능미도 제퍼 채용 이유였다는 엔진. 4축 구조이기 때문에 경량 콤팩트함, 가와사키의 전통적인 견고함이 특징이다

가와사키 4행정 엔진의 원점

가와사키 최초의 2륜용 4행정 엔진이라면 엔진 공급업체 시대의 KE-1이 되지만 W나 Z시리즈로 통하는 원점이라고 하면 1959년 당시 국민차 구상에 따른 경차 KZ360용 엔진이 된다. 리어 엔진·리어 드라이브를 전제로 한 강제 공랭식 OHC 4행정 2기통 엔진 개발 과정에서는 베어링 지지 조립식과 평축 받침 지지 단조 일체식, 2종류의 크랭크 샤프트를 시제작. 이 경험이 나중의 오토바이용 엔진에 활용되고 있다.

2스트 트리플 전설 ~1969 500 SS~

리터당 120ps로 세계에서 가장 빠른 속도를 목표로 한 500SS. 완전 신설계·신개발 공랭식 2행정 병렬 3기통 엔진은 당시 파격적인 고회전 고출력형. 우려했던 중앙 실린더의 열 왜곡 문제는 가와사키의 기술력과 엔지니어의 노력으로 훌륭하게 클리어. 크랭크 샤프트는 인젝트 루브 방식으로 윤활. 대구경 카브레터 채용에 의한 저중속역에서의 취급의 어려움도 연면 플러그와 CDI의 채용에 의해 해결하고 있다.

이색 탠덤 트윈 ~1984 KR250~

실린더의 전후 직렬배치는 7582년 WGP에 참전했던 웍스머신 KR250 기술을 채택한 것이다. 전면 투영 면적을 줄이는 아이디어로 단기통 모델 수준의 슬림한 차체에 기여. 크랭크 샤프트는 전후 동회전 방향으로 한 것이 워크스 머신용과의 차이. 180도 등간격 폭발로 함으로써 이론상의 1차 진동은 0이 된다. 흡기계 리드밸브 병용식 로터리 디스크 밸브(R.R.I.S)도 가와사키 독창 메커니즘이다.

앞쪽 크랭크 샤프트에 제너레이터와 워터 펌프를 직결, 뒤쪽 실린더에 오일 펌프를 직결하여 기어 기구를 가능한 한 심플화

2스트패럴트윈으로변경 ~1988 KR-1~

공전의 오토바이 붐&레이스 붐으로 들끓던 80년대 후기에 등장. 완전 신설계·신개발 수냉 병렬 트윈 엔진은 실린더를 50도 앞으로 기울임으로써 에어클리너 박스에서 피스톤 하부까지의 흡기 경로를 스트레이트화. 충전 효율의 높이와 하이 리스폰스를 실현한다. 당시 2행정 엔진으로는 고회전 고출력형이 되지만 배기 디바이스 KIps를 채택함으로써 저중속 영역의 파워와 취급 편의성도 확보하고 있다.

흡기 경로에 크랭크 케이스 리드 밸브를 채용. 2행정 병렬 2기통 엔진으로는 최초로 1축 밸런서도 탑재해 고회전 영역에서의 실전 성능을 높이고 있다.

가와사키 유일의 병렬 6기통 ~1979 Z1300~

Z시리즈의 플래그십 모델로 기획된 Z1300. 가와사키 최초의 수냉 DOHC2 밸브 병렬 6기통 엔진은 최고출력 120ps를 마크한다. 압도적인 파워뿐 아니라 고품위에도 집착한다. 개발 작업은 무음실에서 진행되며 불쾌한 노이즈를 하나하나 해소. 그 범위는 라디에이터의 냉각 팬에까지 미친다. 초기형에서는 전용 BSW32 카브레터를 신조했다.

Z1300의 등장으로 서독에서는 상한 100ps 규제를 실시. 이 나라용은 99ps로 억제. 업그레이드 버전인 ZG1300에서는 전용 DFI를 새로 개발했다

시제품으로 끝난 엔진

선진 기술에 도전하는 것이 가와사키의 전통적인 물건 만들기. 뉴 모델을 기획함에 있어 시장 조사를 실시한 후 현지 관계자의 요청도 채택하는 마켓 인 수법으로 진행된다. 따라서 개발 단계에서는 다양한 엔진 형식으로 시도. 스퀘어 4, V6, V8, 로터리, 공랭 병렬 6기통 등 실동 또는 테스트 섀시에 탑재해 주행 가능하다는 곳까지 제작하는 것도 결과적으로 저장된 엔진과 아이디어가 다수 존재한다.

개발 코드 X99의 로터리 엔진차. 제로에서 출발해 2년 만에 실주 테스트까지 이르렀지만 배기가스 규제와 열 문제 등으로 자취를 감췄다

개발코드 0280이 주어진 수랭식 2행정 스퀘어 4기통 엔진 시제품. 오일 쇼크와 배기가스 규제 강화로 빛을 보지 않고 창고에 들어가

GPZ900R 기획 시 시 제작된 공랭식 DOHC 병렬 6기통 엔진차. 주행 성능에서는 뛰어난 결과를 냈지만 테스트 라이더보다 너무 부드러워 재미가 떨어진다는 평가를 받았다.

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[김윤진[마음은20]]

1979년의 Z1300 6기통은 정말로
엔진 휠링이 부드러웠던 기억이
생생 합니다

[MONSTER(강동진)/78/H2]

가와사키하면 거친 엔진인데.. 저때가 지금보다 더 거칠었을거 같은데.. 부드러웠다고 하시니 상상이 안갑니다^^ 요즘이 옛날보다 많이 부드러워졌죠^^ 가와사키는 엔진이 거칠어야 가와사키 답죠^^ 그래서 그 거친맛을 라이더들이 더 좋아합니다^^

[김윤진[마음은20]]

Z1300 이전에 Z1000을 탔었는데
4기통과 6기통의 비교라 당연히 6기통이 진동 적고 부드러울수 밖에
없지요