보어,스트로크,토크커브를 공개하라고 하세요.

박대리 | 2014-11-21 00:21:32

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문제가 되는 레오파드2A4 영상입니다.6초에 20마일 가속되는 게 5분26초 부터 나옵니다.이게 후까시 스타트냐 아니냐 가지고 말이 많았죠.

 

 



 

 

 

22분35초부터 보기 바랍니다.일본 10식 전차가 90식 전차보다 가속력이 훨씬 앞섭니다.이게 아마 MT-883을 단 흑표와 DV27K를 단 흑표모습에 가장 가까울 겁니다.톤당 마력수는 오히려 90식이 더 수치가 좋습니다.



 

MB873엔진의 퍼포먼스 커브입니다.1,600rpm 에 4,700Nm이 피크토크인 게 보일겁니다.토크특성이 너무 나쁘니까 MTU 애들도 쪽팔려서 공회전부터 이어지는 커브를 보여주지 않습니다.중요한 건 피크토크가 늦게 나오기도 하고 또 피크토크에서 바로 떨어집니다.RATED RPM=2,600

 




MT-883 퍼포먼스 커브입니다.2,000rpm에서 4,545Nm입니다.870시리즈와 같이 피크토크에서 점만 찍고 떨어집니다.RATED RPM=2,700




 890엔진 토크커브입니다. 피크토크가 2,400rpm에서 나옵니다.이러니까 MTU에서도 890시리즈를 MEDIUM VEHICLE 용이라고 합니다.MBT에 쓰기에는 너무 토크커브가 안좋습니다.RATED RPM=3,800~4,250rpm




두산에서 공개해야할 건 아주 기본적인 수치들입니다.

 

 

1.보어(실린더 내경)

2.스트로크(피스톤 상사점과 하사점간은 이동거리)

3.RPM(1분에 크랭크 샤프트가 몇 번 돌아가냐는 거죠.)

4.그리고 토크커브입니다.이 정도 수치만 공개되도 일단 위의 880시리즈 대비하면 됩니다.

 

 

870~880~890시리즈 모두 실린더 당 125마력으로 같은 출력을 보입니다.(기본형기준)

그런데 피크토크가 나오는 수치가 1,600~2,000~2,400입니다.이게 차이죠.870시리즈가 880시리즈보다 가속력이 좋은 건 155Nm이 더 높은 것도 있지만 400rpm빠르게 피크토크가 나온다는 겁니다.두산엔진의 토크커브를 알아야 한다는 게 MT-883보다 느린 가속력이 결국 피크토크가 2,000rpm 넘어서 나오는 게 아니냐는 의심때문이죠.

 

 

 

보다 근본적인 얘기를 해보죠.흑표가 54.5톤이면 32킬로에서 운동에너지가 2,153,082J 입니다.1,500마력은 1,103,250W고요.이론상 1.95초면 가속을 끝내야 됩니다.구름저항이나 공기저항 빼면 말입니다.그런데 두산엔진 기준 8.77초면 이론상 시간의 500%가 걸리는 겁니다.흔히하는 얘기로 뻥마력 엔진이라는 거고 이게 실제 에너지 공급능력이 형편없다는 겁니다.에너지 공급능력이 높으려면 저 rpm에서 피크토크가 나와야죠.

 

 

아래 영상을 1분부터 1분8초까지 보기 바랍니다.이 트랙터가 440마력짜린대 트랙터+트레일러 합쳐서 49톤쯤 될겁니다.MT-883과 같은 계열의 V8 엔진인 공칭 1,000마력 엔진을 단 K-9이 47톤차체에 0->32킬로 가속이 12초라고 합니다.그런데 아래 영상에서는 0->32킬로 가속이 8초정도 걸립니다.도대체 트랙 구름저항이 그렇게 클까요?핵심은 전차엔진이든 트럭엔진이든 600rpm쯤 되는 공회전 상태에서 얼마나 빨리 피크토크가 나오느냐 하는 겁니다.

 

 



 

그런데 요즘 신형트럭들은 950rpm에서 나오니까 350rpm만 올리면 되지만

870=1,600-600=1,000rpm

880=2,000-600=1,400rpm

890=2,400-600=1,800rpm이라는 겁니다.

뻥마력 엔진의 핵심요인이죠.



얼마나 피크토크가 빨리 나오느냐는 얼마나 빨리 차징을 하느냐의 문제입니다.공회전 600rpm에서 액셀을 밟기시작하면 배기개스가 터빈휠로 가는 데 반대쪽 임펠러에서 공기를 끌어들이면서 압축을 시작하거든요.터보를 사용해서 가능한 한 공회전 바로 직후부터 최대한 공기를 빨리 실린더 내에 우겨넣는 게 핵심입니다.연료분사량이야 밑에 예시한 볼보 D13엔진이 MT-883엔진보다 더 큽니다.D13 엔진이 1회 폭발할 때 마다 7.45마력정도 내고 MT-883 엔진은 5.56마력 밖에 안됩니다.요즘은 델파이에서 1회 폭발시킬 때 9회까지 나누어서 분사하는 인젝터도 개발한다고 하니까 실린더 내로 공기만 들어오면 연료분사하는 건 아무것도 아니라는 겁니다.



그래서 가급적 빨리 공기를 흡기관내로 밀어넣기 위해서 보통


1.TWIN SCROLL

2.VTG

3.1단 터보가 부족하니까 2단 혹은 3단터보

4.흡배기 밸브의 열리는 깊이나  열려있는 시간을 컴퓨터로 조절 

5.전기모터로 터보용량을 보충(아우디나 2014년 F1)

 하는 등의 방법을 씁니다.

 

 

자 그럼 참고용으로 민수용 퍼포먼스 커브를 보시기 바랍니다.이게 볼보 트라이뎀이라는 540마력 덤프입니다.

 




아래가 위 트럭에 장착된 D13 엔진을 가지고 만든 여러 출력별 엔진의 퍼포먼스 커브입니다.1,050rpm에서 피크토크가 나오고 소위 플랫토크라고 해서 그 토크가 300rpm정도 이어집니다.점선이 토크고 우축이 스케일입니다.

 




 이건 유로6용 엔진입니다.950rpm에서 피크토크가 나옵니다.100rpm을 낮췄죠.

 




이게 신형 트라고 엑시언트인대요.

 




 

 이게 이전 파워텍 520마력 엔진 퍼포먼스 커브입니다.피크토크가 1,200rpm에서 나옵니다.

 

 


그런데 위의 볼보 D13 엔진이 유로6로 바뀌기 전에 1,050rpm에서 피크토크가 나왔기때문에 150rpm차이였는 데 볼보애들이 950rpm으로 낮추고 외산트럭들 개발방향이 전부 이런식이니까 자기들도 1,000rpm으로 낮춰 부랴부랴 따라갑니다.그래프 밑단에 보면 아시겠지만 트윈스크롤(간단하게 얘기하면 터빈휠로 들어가는 배기개스 구멍이 두개)이 적용되있습니다.



 

아래는 대우타타트럭에 장착하는 두산 DV11 엔진입니다.이 엔진도 1,200rpm에서 피크토크가 나오죠.
  




제가 위의 두산 D11S 엔진 토크커브를 보고 항상 얘기하는 겁니다.왜 지들 트럭엔진 토크는 1,200rpm에서 뽑는 데 전차 엔진은 그렇게 못하냐고요.

 

 

 

그리고 요즘 트럭에 적용되는 기술을 한 번 보시죠.아래 사진이 BMW가 사용해서 센세이션을 일으켰던 트윈스크롤 터보장치입니다.


이게 기존의 볼보 엔진 측면입니다.터보가 싱글터보죠.

 



아래가 유로6 엔진에 적용되는 2단 터보입니다.금색부분이 배기부 은색부분이 흡기부.


아래는 심지어 현대 5톤 메가트럭에 적용된 2단 터보입니다.

 




제기하고 싶은 얘기는 두산 전차 엔진에는 피크토크를 낮추기 위해서 어떤 기술이 적용됐냐는 거죠.설마 VGT는 적용됐겠죠?






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