차 출력을 늘리는 엔진 튜닝의 기초 (2)

차 출력을 늘리는 엔진 튜닝의 기초 (2)

작성자: 휙날라퍽차뿌

전편 

요약해줄게.

 

1. 엔진은 공기를 기름과 섞어서 태우고(폭발시키고) 힘을 만든다. 이때 공기와 기름이 섞인 가스를 혼합기라 한다.

 

2. 가스와 공기는 공기가 14.8, 기름이 1의 비율일때 가장 이상적으로 완전연소가 가능하다. (하지만 실제 조건에 따라 조금씩 바뀜)

 

3. 그럼 엔진 출력을 늘이려면 많이 태우는게 최고다. 혼합기를 많이 태우는 방법은 통을 크게 만드는 배기량 늘이기(스왑.)

    공기를 압축해서 집어넣는 과급 튜닝이 있다.

 

4. 무식한 스왑보다는 과급이 대세다. 과급 튜닝은 크게 슈퍼차져와 터보차져로 나뉜다. (이하 "차져"와 "터보" 로 줄임)

 

 

 

 

그럼 튜닝에 과급만 있느냐? 아니다. 다른 튜닝도 더 있다

 

왜 과급을 먼저 이야기 했냐면 출력을 늘이는데 가장 가성비가 좋기 때문이야.

 

그리고 나서 NA랑 NOS튠을 이야기하려고 했는데...  갑자기 맨날 사람들이 질문하는 흡배기랑 칩튠 설명이 필요하겠다 싶은게 아니겠노?

 

그래서 이번에는...

 

 

 

** 흡배기와 칩튠에 대해서 알아보자!

 

 

많은 사람들이 "NA튜닝" 하면 흡배기를 떠올리는데... 흡배기는 사실 NA튜닝과 과급튜닝 모두에 해당되는 기본적인 튜닝이야.

 

이게 뭔소리냐면..

 

NA튜닝안에 흡배기가 들어가긴 하는데. 이건 기본적인거라 과급튜닝 할때도 무조건 흡배기를 하고 시작한다 이거야...

 

이것과 비슷한게 ECU튜닝(칩튠) 이 있지...

 

 

 

일단 뭔지 좀 보자

요건 배기튠

먼저 흡기튜닝.

지난글에 이야기했듯 차는 잘 먹고 잘 싸는게 최고야. 그래서 공기가 들어가는 통로에서 먼지를 걸러주는 필터를 좀더

효율이 좋은 녀석으로(먼지는 잘걸러주고 바람은 잘통과시키는 놈으로) 바꿔주는게 흡기튜닝이고.

 

이건 사제 필터를 단다든지. 인테이크 파이프를 좀더 매끄러운 제품으로 교환하고. 열을 차단하는 벽을 만든다든지 하는 식으로

튜닝을 진행해.

 

참고로 엔진이 빨아마시는 공기. 즉 혼합기의 재료가 되는 공기는 차가우면 차가울 수록 효율이 좋아져.

그래서 엔진의 뜨거운 열로부터 차단시켜서 바깥의 신선한 공기를 차가 마실 수 있도록 해 주는게 좋지.

그래서. 같은 차도 겨울에 더 잘 나간다. 이건 진짜다.

 

 

 

그리고 배기튜닝.

 

엔진이 다 태운 공기를 밖으로 빼내는 굴뚝을 최대한 저항이 없게끔 바꿔주는게 배기튜닝이야.

호옹이? 그럼 배기관을 다 잘라버리고 엔진 바로옆에서 빼는게 최고 아니겠노?

 

미안. 안타깝게도 현행법상 공도 주행용 차는 머플러가 뒷 범퍼 하단부에 있어야 한다는 법규가 있어서 공도주행 불가.

 

그리고 차에서 나오는 온갖 공해물질을 걸러주는 필터류나 해로운 공기를 물과 산소로 분해하는 촉매가 없어서

환경오염의 주범이 되고. 또 엔진 안에서 혼합기가 폭발하는 소리는 상상외로 크다. 왜 폭발이라고 하는지 알 수 있을정도의 소리임..

 

가끔 정비할때 필요에 의해서 머플러를 떼어내고 시동거는 경우가 있는데. 메니폴더를 떼어낸 상태의 엔진 소리는

진짜 돌 때려부시는 착암기 소리 비슷할 정도로 시끄럽다.

 

단. 공도주행을 하지 않기로 생각하고 만드는 경기용 차들의 경우는 바로 엔진 옆으로 배기구를 갖다 놓는 경우도 있다.

최대한 짧게. 최대한 가볍게.

 

 

 

 

자 그리고 위에서 언급한 칩튜닝... (ECU튜닝) 을 알아보자..

 

ECU는 엔진 컨트롤 유닛. 또는 일렉트로닉 컨트롤 유닛의 약자인데. (영어적기 귀찮다 이해앙망)

 

메이커마다 이름이 다르다. BMW는 DME. 벤츠는 ME. 현대차는 ECU. 등 지들 꼴리는대로 부른다. 이름은 달라도 역할은 똑같다.

 

 

이놈은 엔진 전반을 컨트롤하는 작은 컴퓨터 되시겠다

(출처- 미국 자동차 튜닝 사이트. 사진의 링크는 이해부탁)

 

(저 시커먼 엔진 한가운데 줄 죽죽 가있는 은색 알루미늄 통같은거. 저게 ECU다.

 

정확히 이 엔진은 Mercedes benz의 V6 272엔진이고. 저 ECU는 ME2.7이라고 부르는게 맞다.

 

벤츠의 잔고장 중 심각한놈이지... ECU를 저기다 갖다놔서 열때문에 망가지는 경우가 많다.)

 

 

 

 

이놈도 발전하고 발전하고 발전해서 지금은 무려 32비트 ECU시대다 (뚜둥!)

 

왜? 32비트가 우습냐? 이것도 엄청 빠른건데?

 

 

집에서 쓰는 컴퓨터 속도 생각하면 안된다. ECU로 야동 틀 일같은거 없기때문에 이 속도로도 괜찮은 역할을 한다.

 

 

보통 1~2세대 전의 국산 가솔린차에 쓰이던게 8~16비트 ECU였고. (EF소나타. NF소나타 까지)

 

지금 한창 새로 출시되는 GDI엔진에 적용되는 ECU가 32비트다. 디젤차는 1세대 전부터 32비트 ECU를 쓰고 있다.

 

속도가 빠른 ECU가 왜 필요하냐고?

 

 

당연히 차에 달려있는 엔진을 순간순간 원하는대로 더 정밀하게 움직여 주기 위해서지..

 

이걸 자세히 이야기하자면 따로 또 공간을 내는게 좋을 정도로 복잡하기때문에 간단히 설명하고 넘어갈게.

 

 

기본적으로 차에는 들어오는 공기양, 나가는 공기에서 산소의 양, 그리고 엔진의 온도, 들어오는 공기의 온도,  냉각수의 온도.

 

바깥의 온도, 바깥 공기의 압력(대기압), 들어오는 공기의 압력. 오일 압력. 연료의 압력. 니가 엑셀을 밟는 정도. 지금 기어 단수,

 

미션 오일의 온도, 브레이크를 밟았는지 뗀 상태인지등등등을 판별하는... 뭐 아무튼 엄청나게 많은 센서들이 존재해.

 

 

그 센서들이 읽어들인 값을(보통 전기의 세기로 잰다) ECU는 잽싸게 분석해서

 

스로틀을 얼마나 열 것인지. 엔진에 연료를 얼마나 뿌릴것인지. 기어는 몇 단을 물릴것인지.등등의 작업을 해.

 

 

이게 밀리초 단위로 제어되는데. ecu의 속도가 빠르면 빠를수록 많은 데이터를 빠른 속도로 처리시킬 수 있어.

 

정밀하고 빠르게 이게 처리되지 않으면 고출력으로 세팅된 엔진은 노킹이나 출력부족, 매연과다등의 현상을 불러올 수 있다고..

 

 

보통 ECU에 프로그래밍 하는 작업을 맵핑. 또는 맵을 짠다. 라고 하는데 너희들의 차에는 출고될때 각 메이커별로 흰옷입고 연구하는

 

머리좋은 놈들이 미리 집어넣어 놓은 맵 프로그램이 있어.

 

이걸 뜯어서 내 입맛대로 바꾸는게 ECU칩 튜닝이야.

 

 

 

가장 대표적인게 속도제한 해제...

 

요즈음 새로 차가 출시될때는 (특히 독일차들) 워낙 성능이 좋아서 속도를 프로그램적으로 제어를 해놔. 보통 리미트를 걸어놓는다고 하지.

 

안전속도제한 이라는건데.. 이건 예컨데 "속도가 220Km를 넘어가면 엔진에 연료를 그만 뿌려라." 하는 식으로 맵을 넣어 놓은거야.

 

이 명령을 없애버리는거지... 그럼 속도가 220Km에서 더이상 가속이 안되던게 엔진이 받쳐주는 한 최대한 달릴수 있게 되는거야.

 

 

 

그리고 또하나. 순정으로 출고될때 터보가 달린 차들은 메이커에서 맵 데이터에 부스트(터보 압축압력)을 제한해놓는 경우가 많아.

 

예를들어 엔진이 물리적으로 버티는건 3배 압축된 공기까지 버티는데. 대신 계속해서 풀부스트를 지속하면 내구성에 지장이 생기니까

 

이걸 2배쯤으로 묶어버리는거야. 그럼 당연히 내구성이 오래가겠지.. 엔진은 AS끝날때까진 버텨야하잖아...

 

그걸 가지고 나와서 마찬가지로 3배. 혹은 4배로 터빈이 허락하는 한계까지 부스트 압력을 올리는거야.

 

 

그럼 원래 엔진 수명이 50만Km를 보고 설계된건데. 터보를 올림으로 30만Km로 줄어들고. 니가 한 튜닝으로 엔진수명은 1만Km로 줄어드는거야.

 

대신 차는 미친듯 뛰어나가겠지.. 보통 이걸 적절한 선에서 타협한다든지. 따로 엔진에 내구성이 보강된 부품을 첨가한다든지 하는 식으로 하는거야

 

 

그럼 아무것도 없는 차에 ECU튜닝만 하면 뭐가 되냐고?

 

되긴 뭐가 돼? 그냥 눈탱이에 돈낭비지...

 

 

 

애초에 흡배기+맵핑 해봤자 마력이랑 토크는 별 차이 없어. 엔진에 직접적으로 손 안대고 흡배기와 맵핑만으론 고작 20마력정도 상승이 한계야.

 

그것도 소음이나 공해에 지장이 없는 쪽으로 한다면 더더욱 줄어들고. 옛날에야 순정 ECU랑 맵이 병신같애서 그걸 빠른 사제 ECU로 교환하고

 

정밀하게 제어해주는 튜닝을 하는게 효과가 있었지만. 요즘 나오는 차들은 왠만해선 그딴거 소용없다. 차라리 그돈모아서 터보올리는게

 

실제적인 만족감이 클 거다.

 

 

 

 

그럼 맵핑안하고 흡배기하면 어떻게 되냐고?

 

원래 저 RPM대에서 나오던 토크가 고RPM대로 옮겨가는 현상이 자주 나오는데. 이러면 실생활에서 주로 쓰는 저알피엠이 고자가 되서

 

운전하기 줫같은 이상한차가 되어버려. 대신 확확 밟으면 고 RPM에서 나가는건 좀더 나아진 느낌이고 배기 소리도 붕붕거리니

 

심리적으로는 "아 내차가 페라리를 따라잡겠는데?" 라고 생각하게 되지만 현실은 기름만 더 쳐먹는 거꾸로 한 튜닝이 되어버리는거지.

 

 

 

 

뭐.. 튜닝에 정석은 없다지만.. 그래도 그런 하다만 튜닝은 가급적 안 하는게 좋다.

 

흡배기에는 당연히 맵핑이 따라줘야 고RPM으로 옮겨가는 토크밴드를 저RPM으로 고르게 분산시킬수가 있어.