홍라이프 계산기엔진 배기량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 보어(실린더 지름), 스트로크(행정), 실린더 수로 엔진 배기량을 cc, 리터, 세제곱인치로 구합니다. 실린더 하나의 행정 체적, 피스톤 면적, 스퀘어·오버스퀘어·언더스퀘어 여부도 함께 보여 주어, 정비사, 학생, 엔진 제작자가 제원을 확인하거나 엔진 재조립을 계획할 때 쓰입니다.
계산 방법
실린더 하나의 행정 체적: Vd = π/4 × B² × L
엔진 배기량 = Vd × 실린더 수
- B = 보어, L = 스트로크이며, 둘 다 cm로 바꿔 cm³(cc)로 계산합니다.
- 리터 = cc ÷ 1000, 세제곱인치 = cc ÷ 16.387064
- 피스톤 면적 = π/4 × B², 보어/스트로크 비 = B ÷ L
원리
피스톤이 상사점에서 하사점까지 움직이면 단면이 피스톤 면적이고 길이가 스트로크인 원기둥만큼의 공간을 쓸고 지나갑니다. 이 행정 체적에 실린더 수를 곱한 것이 배기량으로, 엔진이 한 사이클 동안 빨아들일 수 있는 공기의 부피입니다. 사이클당 태울 수 있는 연료량을 대략 정하므로 엔진 크기를 나타내는 대표 지표로 쓰입니다. 피스톤 위의 연소실 부피는 압축비에는 영향을 주지만 배기량에는 들어가지 않습니다. 보어와 스트로크의 비는 엔진의 성격을 말해 줍니다. 보어가 크면 큰 밸브와 높은 회전에 유리하고, 스트로크가 길면 저회전 토크에 유리합니다.
예제 풀이
기본값: 보어 86mm, 스트로크 86mm, 4기통
- 피스톤 면적 = π/4 × 8.6² = 58.09cm²
- 실린더당 = 58.09 × 8.6 = 499.6cc
- 배기량 = 499.6 × 4 = 1,998cc = 2리터("2.0리터" 엔진)
- 세제곱인치 = 1,998 ÷ 16.387 = 121.9
- 보어 ÷ 스트로크 = 1이므로 스퀘어(보어 = 스트로크)
| 보어 — 실린더 지름 (mm) | 엔진 배기량 (cc) |
|---|---|
| 21.5 | 125 |
| 43 | 500 |
| 64.5 | 1,124 |
| 86 | 1,998 |
| 108 | 3,122 |
| 129 | 4,496 |
| 172 | 7,993 |
결과 해석
제조사는 보통 배기량을 반올림해 표시하므로 1,998cc 엔진은 2.0L로 팝니다. 보어와 스트로크를 비교하면 성격을 알 수 있습니다. 오버스퀘어 엔진은 고회전 성향, 언더스퀘어 엔진은 저속에서 힘 있게 당기는 성향이 있습니다. 보링으로 지름을 0.5mm 키우면 배기량이 조금 늘어나는데, 오버사이즈 피스톤을 고르기 전에 이 계산기로 얼마나 늘어나는지 확인할 수 있습니다.
흔한 실수
- 보어 자리에 지름이 아니라 반지름을 넣는 경우
- mm와 cm를 섞어 결과가 10배나 1,000배 틀리는 경우
- 연소실 부피까지 더하는 경우
- 반올림한 광고 수치가 계산값과 정확히 같으리라 기대하는 경우
자주 묻는 질문
엔진 배기량은 어떻게 계산하나요?
π/4 × 보어² × 스트로크 × 실린더 수입니다.
2.0L 엔진은 몇 cc인가요?
약 2,000cc이며, 86 × 86mm 4기통은 1,998cc입니다.
오버스퀘어는 무슨 뜻인가요?
보어가 스트로크보다 큰 엔진으로, 대개 고회전에 유리합니다.
출처: J. B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, 2nd ed. (McGraw-Hill, 2018), ch. 2 · NIST Special Publication 811 (2008), Appendix B (1 in³ = 16.387064 cm³)