바이크 엔진의 형식
행정에 따른 분류
자동차나 바이크의 엔진은 흡입, 압축, 폭발, 배기 의 순서가 순차적으로 이루어져 엔진의 회전력이 생기는데 이 흡입, 압축, 폭발, 배기가 1사이클(Cycle)이다. 스트로크 혹은 행정 혹은 T라고 표현하며 2사이클이라는 표현은 잘못된 것이다. 엔진안의 피스톤이 몇번 움직이는 동안 1사이클이 이루어지느냐에 따른 분류방법이다.
2행정 - 엔진의 피스톤이 상하로 각 한번씩 운동하였을때-즉, 왕복하였을때- 흡입, 압축, 폭발, 배기의 행정이 모두 진행되는 것을 말하며 비교적 구조가 간단하며 같은 배기량의 4행정 엔진에 비해 이론상으로는 2배의 출력을 내지만 실제적인 출력은 약 1.5~1.6배가 된다. 밸브라는 구조가 없이 실린더와 피스톤이 밸브의 역할을 하며 챔버라는 배기 시스템이 반드시 필요하며 엔진오일을 항상 보충해줘야 한다. 엔진오일은 기어오일과 별도로 구분되며 불확실한 흡배기 덕분에 불완전연소가 일어나 배기가스가 많이 발생하고 연비가 좋지 않다. 엔진의 피스톤과 실린더 자체가 소모품이다.
*흔히 파워밴드라는 것은 2행정에서 엔진과 챔버의 특성상 일정 영역대의 rpm에서 엔진의 회전수가 급격히 빨라지며 출력
이 높아지는 영역을 말한다. 이 파워밴드는 챔버의 형상과 크기에 따라 달라진다.
**지금은 배기가스의 문제로 거의 대부분의 모델들이 단종되어졌지만 nsr, TZR, RGV등의 이름을 아직까지도 널리 퍼트리게 된것이다.(참고 : 영화 '열화전차'에 나온 바이크들은 거의 대부분 2행정 바이크 들이다. ex-nsr250, RGV) 지금은 저배기량의 스쿠터에서 많이 쓰이는 엔진이다.
4행정 - 1사이클동안 피스톤이 2번 왕복운동을 한다. 피스톤이 내려가면서 흡입, 올라가면서 압축, 폭발하여 피스톤을 밀어내리며, 다시 올라가며 배기가 이루어진다. 이때 폭발하여 피스톤이 밑으로 내려보내는 힘이 크랭크에 전달되어 바이크가 움직이는 힘이 된다. OHC, SOHC, DOHC등등 많은 방식이 있으며 구조가 복잡하고 파워밴드의 구분이 약하나 꾸준한 힘을 rpm 전 영역대에서 발생할수가 있으며 흡기와 배기가 따로 나뉘어져 완전연소에 가까워 연비가 좋다. 엔진오일을 보충하는것이 아닌 주기적인 교체로 관리를 하여 유지비가 적게 든다.
형태에 따른 분류
엔진의 분류는 엔진의 기통수와 형태에 따라서 구분되기도 하는데 그 분류는...
단기통
-국산 바이크의 경우 거의 대부분의 바이크들이 단기통들이다. 실린더가 1개 존재하는 엔진으로
국내의 거의 모든 바이크들과 오프로드계열의 바이크들이 단기통 엔진을 사용한다.
(Ex>대림 VF, Honda XR400, Yamaha WR450F....)
V형 2기통
-2개의 실린더가 V자 처럼 배열되어 있어 V형이라고 부른다. 이태리의 두카티(Ducati)는 90' V형을
앞쪽으로 더 많이 기울이어 L형이라고 부르기도 한다. 주로 아메리칸 투어러 계열에서 사용하지만
이례적으로 레플리카 계열에서도 사용한다. 가장 대표적인 아메리칸 투어러인 할리데이비슨의
엔진은 폭발 간격이 달라 배기음이 불규칙적인데 이 소리를 사람의 심장소리 혹은 말발굽소리와
비교를 하기도 하며 이 불규칙 배기음에 매료되어 할리 메니아가 되기도 한다.
(Ex>효성 코멧, 미라쥬, Honda VTR-SP1, Suzuki TL1000R, Ducati999....)
V형 4기통
-V형 2기통과 병렬 4기통의 장점을 모아 만든 엔진으로 엔진의 전체 폭이 좁아져 작은 차체에 높은
출력의 엔진을 올릴수 있다. 한쌍의 실린더와 또 다른 한쌍의 실린더가 V형으로 배열되어있다.
(Ex>Honda VFR400, RVF400, VFR800, Magna750....)
병렬 4기통
-바이크에서 가장 보편적인 엔진형식으로 4개의 실린더가 나란히 일렬로 배치되어있다. 전영역에서
의 고른 출력을 낼수 있지만 상대적으로 엔진의 폭이 넓어져 차체의 폭이 넓어지게 된다. 각각 2개의
피스톤이 같은 위치에 있고 크랭크가 한바퀴 도는 동안 등간격으로 90'간격으로 폭발이 일어나므로
서로간의 폭발 충격을 완화시켜 엔진이 정숙하다.
(Ex>Honda CBR400, CB400, Suzuki GSX-R1000,....)
직렬 3기통
-영국의 트라이엄프사에서 주로 쓰는 엔진 방식인 3개의 실린더가 가로 혹은 세로로 일렬로 배치되어
있는 방식이다.
(Ex>Triumph Speed triple, Daytona955....)
수평대향 2기통
-독일의 BMW에서 쓰는 방식이다. 박서엔진이라고도 부르기도 한다. 엔진의 형태가 서로 양옆으로
뻗어있는 형태의 엔진으로 두명의 권투선수가 서로 주먹을 뻗고 있는 모습에서 붙여진 이름이다.
엔진의 형태상 어쩔수 없이 엔진의 실린더와 헤드가 양옆으로 넓게 나와있어 바이크 전체의 폭이
굉장히 넓어지며 실린더가 폭발 할때마다 양옆으로 움직이는 진동이 굉장히 심하다. 보어와
스트로크가 모두 크고 길어서 토크가 높다.
(Ex>BMW의 R시리즈- R1150GS, R1200GS, R1200RT....)
* BMW는 모델명에서 엔진의 형식과 배기량을 알수 있다.
K-병렬 4기통, R-수평대향 2기통, F-단기통
수평대향 6기통
-수평대향2기통이 3개가 붙어있다고 생각하면 되는 엔진, 굉장히 대배기량으로 만드는 바이크의
엔진이다. 서로의 진동을 반대편 피스톤이 막아줌으로 진동이 적고 굉장히 정숙하지만 엔진이
양옆으로 나와있어 바이크 전체의 크기가 많이 커지게 된다.
(Ex>Honda Goldwing, Valkyrie)
* 구형 Goldwing(1500cc)의 엔진과 발키리의 엔진은 동일엔진으로 골드윙은 대륙횡단용 모델답게 각종 편의 장비와 탠덤 및 수납공간이 여유롭게 되어있고 발키리는 아메리칸 투어러의 형태로 나뉘어지게 되었다.
냉각 방식에 따른 분류
엔진은 계속 폭발이 일어나고 그 열은 계속 오르기 마련이다. 하지만 하염없이 오르는 엔진의 온도를 낮춰주지 않는다면 그 엔진은 아무리 출력과 토크가 높다고 해도 얼마 가지 않아 고장이 날 것이다. 각 엔진은 그 엔진의 열을 낮추는 방법이 있는데 그에 따른 분류이다.
공냉
-순수한 주행풍에 의한 냉각방식으로 엔진헤드와 피스톤에 가로의 날개형태가 되어있어 그 사이로
주행풍을 맞아 엔진의 열을 식히는 방법이다. 가장 원시적인 방법으로 주로 저배기량(125cc미만)에
사용되는 방식이며 고배기량에 사용할 경우 엔진의 RPM이 높지 않은 아메리칸 투어러의 모델에서
쓰인다.
(Ex>대림 VF, Harley Davidson Heritage Softail....)
공유냉
-엔진 안에 흐르고 있는 윤활유(엔진오일)을 주행풍으로 냉각하는 방식이다. 공냉과 마찬가지로
엔진에 냉각핀이 있으며 엔진 앞쪽에 유냉라지에타가 설치 되어있어 그 라지에타를 통해 엔진안에
흐르는 윤활유를 냉각시켜 다시 엔진안으로 보내는 방식이다.
(Ex>효성 Exiv, Suzuki GSX-R1100(92'~93'))
수냉
-가장 효율적이며 가장 보편적인 냉각방식이다. 엔진안에 물이 지나다니는 길이 있고 그 안에 냉각수가
흐르며 엔진 앞에 (혹은 양옆에)수냉라지에타가 설치 되어있어 엔진안에서 뜨거워진 냉각수가
라지에타를 통해 식혀진 후 다시 엔진안으로 순환하는 방식이다.
(Ex>효성 코멧650, CBR400, CBR125....)
강제공냉
-주로 저배기량 스쿠터에서 쓰는 방식으로 폭발이 일어나 피스톤이 움직여 크랭크가 돌면 크랭크에
연결되어있는(주로 엔진의 오른쪽편) 냉각팬이 돌면서 강제적으로 외부의 차가운 공기를 끌어들여
엔진의 열을 식히는 방식이다.
(Ex>대림 Tact, Honda SCR100, Yamaha Cygnus)
때에 따라서는 공냉+수냉, 혹은 수냉+유냉 형태의 냉각방식이 채용되기도 한다.
머리속에서만 머물러있던 내용들을 글로서 정리하려니 좀 복잡하네요.
다분히 개인적인 의견으로 적은 내용일수도 있고 잘못된 부분도 있을수 있습니다.
저 또한 몇년전까지만 해도 바이크를 탈줄만 알았었지 기계적인 부분에 대해서는 전혀 모르던 사람이고
생업이 바이크가 아니었던지라 잘못된 부분이 있을수 있습니다만
초보자 여러분들에게 조금이라도 도움이 되고자 적어보았습니다.