 highcam.jpg
fold.bmp
N/A 튜닝
N/A는 Natural Aspiration 의 약자로서 자연 흡기 튜닝을 말한다. 터보와 달리 과급기의 설치 없이 자연흡기 시스템을 보강하거나 개조하여 자연흡기량을 늘리는데 그 목적이 있다. 터보와 달리 조금 더 섬세한 세팅이 필수적이며, 초반부터 후반까지 스트레스 없는 가속이 최고의 매력이라 할 수 있겠다.
흡배기 포팅
흡배기 포팅은 간단히 말해 입구를 매끄럽게 깎아 흡기와 배기밸브 입구에서 발생하는 저항을 줄이기 위해 해주는 작업이다. 쉬워보이긴 하지만 전문가도 며칠이 걸리는 작업으로 전적으로 감에 의존해야 하는 작업이기 때문에 무척 까다로운 튜닝이다.
튜너들중 헤드포팅과 엔진밸런스만으로 마력이 올라가는가?.. 라는 질문에 마력이 올라간다는 분도 있고 그저 다른 튜닝을 위한 기본작업이다 라는 분도 있지만 이 작업들이 제대로 되면 고회전이건 저회전이건 엔진이 부드러워지는 것은 사실이다. 또한 하이엔드급 튜닝을 위한 베이스이기도 하다.
하지만 포팅 작업이 제대로 되지 않을경우 엔진 진동이 심해지고, 소음이 크게 되는 등의 문제가 야기 될 수도 있기 때문에 꼭 전문가에게 시공토록 하는것이 바람직하다.
흡/배기 튜닝
NA 튜닝 중 마이너 튜닝에 속하는 흡/배기 튜닝은 터보나 NA에 있어서 기초가 되는 튜닝이다. 순정 에어필터를 오픈필터로 교체하여 자연 공기 흡입량을 늘이고, 숏, 롱 인테이크 파이프로 자신에 맞는 특성 토크 곡선을 만들어 내는 것이다.
배기 튜닝은 늘어나는 공기량 만큼 배기 가스도 늘어나게 되는데 배압이 높아지면 가속력에 막대한 손해를 끼치기 때문에 보다 넓은 구경으로 배기관 튜닝을 하는것이다. 배기매니폴드는 토크를 앞으로 당겨주며, NA튜닝 중 하이켐 만큼이나 효과가 큰 튜닝이라 하겠다. 배기 라인의 구성은 배기매니, 미드머플러, 앤드머플러 3가지로 구성되고, 촉매는 배기가스 정화 작용을 한다. 간혹 촉매를 제거하는 튜너들이 있지만 공기오염을 시키는 주요 원인으로 바람직하지 못하다.
엔진밸런스
엔진밸런스라는건 4기통의 경우 네개, 6기통에는 여섯개가 들어있는 피스톤과 커넥팅로드의 무게를 맞추어주는 작업이다. 4기통 기준으로 설명하면 엔진의 크랭크축에 네개의 커넥팅로드가 연결되어 있고 각 커넥팅로드 위에는 피스톤이 물려 있다. 각각의 피스톤과 커넥팅로드는 똑같이 설계되고 생산되지만 약간의 무게차이는 있게 마련이다.
엔진내에서는 불과 몇g의 차이라도 실제로는 엄청나게 차이가 난다. 실제로 트렁크에 1kg짜리 짐이 실려있다면 그 차는 전체적으로 1kg이 무거워진 효과가 나타나고, 바퀴의 구동축이 1kg 무거워지면 실제 차량은 그 열배이상인 10~15kg까지 손해를 본다. 그렇다면 엔진은 어떨까. 엔진내의 회전체나 피스톤, 커넥팅로드의 무게는 보통 1000배로 계산하며, 커넥팅로드가 1g 늘어났다면 전체적으로는 1kg으로 계산한다. 실제 엄청난 차이가 아닐수 없다.
이 네개의 피스톤과 커넥팅로드의 무게를 맞추어 줌으로써 엔진을 한층 부드럽게 만드는 작업이 바로 엔진밸런스 작업이다.
이외에도 단조피스톤으로의 교환, 경량 커넥팅로드로의 교환, 흡 배기밸브를 티타늄 밸브로 교환, 경량 크랭크축으로의 교환등을 할 수 있으나 터보라면 모를까 N/A튜닝에서는 비싼 가격때문에 실제 장착은 하는 분은 별로 없다. 다만 8000rpm 이상을 사용하고 싶다면 단조피스톤 정도는 필수이다. 왜냐하면 보통 투스카니 2.0을 기준으로 약 6000rpm 이상에서 레드존이 형성되는데 8000rpm 까지 올릴려면 엔진 내부에 엄청난 부담이 되기 마련이다. 따라서 강성과 경량을 겸비한 단조피스톤을 쓰는것이 엔진의 내구성에 알맞기 때문이다.
압축비
압축비란 엔진내의 혼합기를 압축하는 정도이다. 피스톤이 하사점에 있을 때의 전체 부피와 피스톤이 상사점에 있을 때 부피의 비율이 압축비를 높이면 폭발력이 강해지므로 당연히 출력이 증가한.
압축비를 올리는 방법은 몇가지가 있는데, 편한 방법으로 순정보다 얇은 메탈가스켓을 써서 실린더 헤드부를 좀 더 내려오게 하는 방법이 있으며, 그 다음 많이 쓰는 방법으로 밀링작업이 있다. 보통 밀링의 한계는 0.4mm~0.5mm 정도로 그 이상 밀링하면 피스톤이 상사점에 도달했을 때 내려와있는 밸브와 맞닿을 염려가 있으므로 그것을 방지하기 위해 어느정도 범위 이내에서 밀링작업을 하게 된다. 실제로 0.5밀리미터 정도만 밀링하더라도 실제 압축비는 거의 1가까이 올라가게 된다. 즉, 잘못 가공하면 노킹 및 헤드블로우 같은 안타까운 현상이 발생 할 수 있다는 이야기다.
다른 방법으로는 피스톤을 바꾸는 방법이 있다. 티뷰론 2.0에 1.8피스톤을 끼운다던가 아니면 압축비를 높일 수 있는 모양으로 성형된 단조피스톤을 끼우는 방법이 있고, 거의 쓰이지 않지만 크랭크축을 큰걸로 바꾸는 방법도 있다.
그러나 압축비를 지나치게 올리면 여러가지 문제가 발생하게 된다. 보통 현대자동차 2.0 베타엔진의 경우 13대1정도를 한계로 보며, 이 정도까지만 올려도 노킹과의 전쟁이 벌어지게 된다. 노킹만 잡을 수 있다면 압축비는 높을수록 좋지만 그게 잘 안되는게 지금의 기술이다. ECU 튜닝만 완벽히 된다면 해결될 수도 있겠지만 아쉽게도 그런 기술력이 빈약한게 현실이다.
오일튜닝
N/A 튜닝이나 터보튜닝에서도 역시 오일튜닝의 역할이 중요하다. 이는 순정보다 엔진 내구성에 더욱 큰 부담을 주기 때문에 오일튜닝은 필수라 하겠다. 본인의 경우 2.0 N/A 풀튜닝으로 해결하지 못한 최속의 목마름을 오일튜닝으로 해결한 바 있기 때문에 그 중요성은 더욱 크다고 주장한다.
합성오일은 개인 특성에 맞는 점도별 등급으로 선정하며, 순발력과 가속력을 원하는 튜너들에게는 저점도의 오일을 권하며, 최고속과 진동, 소음 부분의 해결을 원하는 튜너들에게는 고점도의 오일을 권장한다. 하지만 이러한 패턴은 보편적인 견해이며, 전문가와 상담하여 오일을 선택하는 것이 중복투자로 빠지지 않는 정석이라 하겠다.
N/A 튜닝의 꽃...하이캠 샤프트
엔진에서 캠샤프트란 크랭크축과 타이밍벨트로 묶여 돌아가면서 흡기, 배기밸브를 열었다 닫았다 하는 작업을 한다. 결국 흡, 배기밸브가 열리는 타이밍이라던가 개폐정도등은 모두 캠샤프트에 전적으로 달려있다고 보면 된다.
하이캠에 대한 이해를 위해선 오버랩에 대해서도 알아야 하는데, 오버랩이란 4행정 중 흡, 배기밸브가 동시에 열려있는 잠깐의 시간으로써 하이캠의 가장 큰 역할은 이 오버랩 구간의 조절이다. 캠의 형상에 따라 오버랩 구간을 길게 혹은 작게 할 수 있는 것이다.
통상 하이캠 이야기를 할 때 각도로 구별하는데 각도가 클수록 오버랩은 커지고 작을수록 오버랩은 작아진다. 오버랩이 커지면 커질수록 고알피엠에서의 흡배기는 원활하지만 저알피엠에서는 실린더로 유입되자마자 바로 빠져나가는 혼합기의 양이 많아지기 때문에 공회전이 불안해지게 된다. 즉, 아이들링이 형편없이 바뀐다는 이야긴다. 겨울철이나 온도가 조금만 내려가도 시동이 불안하고, 진동이 강해진다. 실제로 270도 근처되면 공회전을 1200알피엠 정도로 유지시켜주는 것이 바람직하다.
하이캠의 장착은 결국 고회전에서의 효율적인 가속을 위해 하는 것이다. 그러나 무조건 하이캠이라고 좋은것 만은 아니다. 일반적인 엔진들이 시판될 때 보통 내구성, 저속 토크, 연비등에 중점을 맞추고 있는데, 이러한 엔진에 무조건 높은 캠을 올린다고 그 출력이 다 나오는 것이 아니기 때문에 자신의 차량에 맞는 켐의 선택이 필수라 하겠다. 즉, NA튜닝의 매력이자 단점은 세팅이라는 결론이 도출되는 것이다. 무조건 켐의 양정이 높다고 해서 높은 출력이 기대되는 것이 아니라는 안타까운 것이 현실이다.
가장 이상적인 방식은 가변식 하이캠이다. 이미 외국에서는 VTEC, VVT등의 이름으로 가변식 캠이 적용되어 있다. 장점이라면 당연히 저알피엠일 때는 저알피엠에 적합하도록 오버랩을 짧게 유지해주고 고알피엠일때는 오버랩을 길게 유지해 주는 것이다. 일반캠과 하이캠의 장점만을 섞어놓은 것으로 사실 티뷰론에도 VTEC을 장착할 공간을 남겨놓았지만 장착을 못한 이유가 기술력 때문이라는 소문이 있었다.
하이캠정도 장착이 되면 ECU를 튜닝해야 한다. 흡배기정도야 순정ECU에 10%정도 남아있는 학습능력으로 새로운 학습이 가능하지만 하이캠이 올라가면 순정ECU의 콘트롤 범위를 벗어나게 된다. 대부분 튜너들이 샾에서 튜닝ECU를 구입하여 장착을 하지만 사실 이 ECU들도 믿을건 못되기 때문에 다이나모에 올려서 매핑을 하는것이 맞겠다.
튜닝ECU가 하는 일은 하이캠 세팅으로 인해 달라진 점화 시기를 그에 맞게 바꾸어주고 늘어난 공기량에 따라 연료를 rpm영역대별로 맞추어 쏴주는 역할을 수행한다.
N/A 튜닝의 매력은 엄청난 인내와의 싸움이다. 터보처럼 모듈화 되어있지 않기 때문에 작은 변화에 큰 성능향상을 기대하기는 어렵기 때문이다. 작은 조화들로 꽃을 피우는 N/A 튜닝은 자동차에 대한 상식은 물론 차에 대한 더욱 커다란 애착을 만들어줄 것이 분명하다. |
highcam.jpg
fold.bmp
[1] 
