홍라이프 계산기엔진 압축비 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
정적 압축비는 피스톤이 행정의 맨 아래에 있을 때의 실린더 부피와 맨 위에 남는 부피를 비교한 값입니다. 이 계산기는 연소실, 헤드 개스킷, 데크 간극, 피스톤 디시나 돔으로 이루어진 간극 체적을 더해 압축비를 계산합니다.
계산 방법
- 행정 체적 Vd = π ÷ 4 × 보어² × 스트로크
- 간극 체적 Vc = 연소실 체적 + 개스킷 체적(π ÷ 4 × 개스킷 보어² × 두께) + 데크 체적(π ÷ 4 × 보어² × 데크 간극) + 디시 체적(돔은 뺌)
- 압축비 rc = (Vd + Vc) ÷ Vc
- 치수를 cm로 계산하면 부피는 cm³(cc)입니다.
원리
하사점에서 실린더에는 행정 체적과 간극 체적이 함께 있고, 상사점에서는 간극 체적만 남습니다. 둘의 비가 혼합기를 몇 배로 압축하는지입니다. Vc가 작기 때문에 간극 체적이 조금만 바뀌어도 압축비가 눈에 띄게 달라집니다. 개스킷이 얇거나 돔형 피스톤이면 압축비가 오르고, 디시형 피스톤이나 두꺼운 개스킷이면 내려갑니다.
예제 풀이
기본값: 보어 86 mm, 스트로크 86 mm, 연소실 45 cc, 개스킷 두께 0.8 mm·보어 88 mm, 데크 간극 0.2 mm, 피스톤 디시 5 cc
- 행정 체적 = π ÷ 4 × 8.6² × 8.6 ≈ 499.6 cc
- 개스킷 체적 = π ÷ 4 × 8.8² × 0.08 ≈ 4.866 cc, 데크 체적 = π ÷ 4 × 8.6² × 0.02 ≈ 1.162 cc
- 간극 체적 = 45 + 4.866 + 1.162 + 5 ≈ 56.03 cc
- 압축비 = (499.6 + 56.03) ÷ 56.03 ≈ 9.92:1
| 실린더 안지름 (mm) | 압축비 |
|---|---|
| 21.5 | 1.57 |
| 43 | 3.26 |
| 64.5 | 6.06 |
| 86 | 9.92 |
| 108 | 14.77 |
| 129 | 20.55 |
| 172 | 34.58 |
결과 해석
압축비가 높으면 열효율과 출력이 좋아지지만 노킹 위험이 커지므로, 연료의 옥탄가, 점화 시기, 과급 여부에 맞아야 합니다. 정적 압축비는 흡기 밸브가 닫히는 시점을 고려하지 않으며, 이를 반영한 것이 동적 압축비입니다(압축비→압축압력 계산기 참고).
흔한 실수
- 헤드 개스킷이나 데크 간극 체적을 빼먹는 경우
- 돔을 양수 디시 체적으로 넣는 경우
- 실측값 대신 카탈로그 연소실 체적을 쓰는 경우
- 밀리미터와 센티미터를 섞는 경우
자주 묻는 질문
압축비는 어떻게 계산하나요?
(행정 체적 + 간극 체적) ÷ 간극 체적입니다.
헤드 개스킷이 얇아지면 압축비는?
간극 체적이 줄어 압축비가 올라갑니다.
일반적인 압축비는?
최신 가솔린 엔진은 대략 9:1~13:1이고, 디젤은 훨씬 높습니다.
4기통 전체 배기량은 어떻게 되나요?
행정 체적에 실린더 수를 곱하면 되며, 이 예는 499.6 × 4 ≈ 2.0리터입니다.
피스톤 디시와 돔 체적은 어떻게 재나요?
피스톤을 상사점 아래 일정 거리에 두고 뷰렛으로 액체를 채워 재는 방법(cc-ing)이 가장 정확합니다.
출처: Heywood, J. B., Internal Combustion Engine Fundamentals, 2nd ed. McGraw-Hill (2018) (engine geometry) · SAE J604, Engine Terminology and Nomenclature