고압축비 엔진은 고성능인가?

안녕하세요. 바이크박사입니다. 오늘은 오토바이의 고압축비 엔진에 대해 알아보도록 하겠습니다.

압축비란?

본격적으로 고압축비에 알아보기 전에 압축비란 무엇인지 부터 먼저 알아보겠습니다.

압축비란 사전적 의미로는 피스톤 엔진의 압축 행정에 실린더 속의 가스가 몇 분의 1로 압축되는가를 용적비로 표시한 값으로, 압축되는 전 용적과 압축되지 않고 남은 욕적의 비를 말합니다.

이렇게 사전적 용어만 보면 굉장히 어렵습니다. 조금 쉽게 말하면, 압축비란 빨아들인 혼합기를 어느 정도로 압축하는가를 나타내는 수치입니다. 압축비가 클수록 열효율이 높지만, 실제의 엔진에서는 압축비가 너무 높으면 마찰이 증가하여 오히려 열효율이 떨어집니다.

바이크건 자동차건 고성능 엔진은 압축비가 높다는 말이 있습니다. 그렇다면 압축비가 높은 엔진일수록 출력이 높아진다면 모든 바이크의 압축비를 높이면 되는 것일까요?

압축비가 10대 1이라는 것은 빨아들인 혼합기를 10분의 1로 압축한다는 뜻입니다. 압축비가 높을수록 연소 압력도 높아지기 때문에 혼합기 양이 똑같다면 압축비가 높을수록 토크와 마력이 상승합니다.

압축비가 높으면 높을수록 압축 시의 저항은 커지지만 폭발력은 강해지기 때문에 어렵게 일을 한 만큼 보상이 있습니다. 압축비를 높이면 열효율이 향상되어 같은 혼합기를 가지고 더 큰 힘을 낼 수 있는 것입니다.

주사기의 입구를 막고 노브를 밀면 압축이 많이 될수록 점점 밀기 힘들지만 많이 누르면 반발력이 커집니다. 이와 같은 이치입니다.

다만, 압축비를 높일수록 녹킹 등 이상 연소가 발생하기 쉽습니다. 이상 연소를 억제하는 방법은 여러 가지가 있지만, 한계가 있기 때문에 무한정 높이기 힘듭니다. 고성능 바이크일수록 옥탄가가 높은 휘발유를 권장하는 것은 이것 때문입니다.

압축비를 높이면 열효율이 향상하기 때문에 모든 바이크를 고 압축화하면 좋을 것 같지만 고압축비 엔진은 저압축비 엔진에 비해 많은 비용이 필효하기 때문에 실제 사용 용도에 따라 결정하는 것이 좋습니다.

저압축 엔진의 경우 부드러운 회전 반응과 내구성이 좋습니다. 공랭 SOHC 방식의 엔진이 아직까지 많이 사용되는 것을 보면 알 수 있습니다. 현재 고성능 엔진의 압축비는 보통 12~13정도에서 형성되는 것이 일반적입니다.