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세대가 다른 M5의 토크 곡선을 비교하면 차를 몰아보지 않아도 대강의 느낌을 예측할 수 있습니다.
아니 어떻게 보면 몰아본 느낌으로 토크 곡선을 그려 힘을 만들어 내는 과정이 극과극의 차이를 보인다는 것을 증명할 수 있지요.
위의 곡선은 E60 M5 V10 5.0 507마력 NA엔진의 토크 곡선입니다.
눈여겨 봐야할 구간은 3군데인데, 붉은 화살표를 참고하시면 됩니다.
일단 첫번째 화살표 이전 구간의 곡선이 보여주는 부분은 이차가 저속에서 얼마나 무거운 움직임을 보이는지 예측이 가능합니다. 10기통 5리터나 되는 큰 엔진이 출발해서 2500rpm에 도달하기까지 매우 무겁게 움직이는 이유가 곡선에서 증명이 됩니다.
첫번째 화살표 구간에서 힘이 크게 증폭되는데, 보통 8기통 4.5리터 이상의 엔진들이 과급여부에 관계없이 1000~2000rpm에서도 이미 큰 토크를 뿜어내는 것과 비교하면 이 V10엔진은 최소 2500rpm에 도달해야 겨우 어느정도 힘이 살아납니다.
그 이후 플랫으로 약간의 상승곡선으로 5500rpm까지 상승합니다.
토크 곡선의 상승 즉 토크가 회전수가 늘어남에 따라 늘어난다는 것은 출력곡선의 매우 가파른 상승을 의미합니다.
일단 2500rpm부터 엔진이 좀 시원해지고 회전수가 올라감에 따라 좀 더 강하게 힘빨을 받는 것이지요.
세번째 화살표 이전 5500rpm에서 또다시 토크가 증폭되는데, NA엔진이 토크가 두번 튕기는 경우는 매우 드물어 보통 완만한 마루 모양 포물선이 보통인데 이렇게 높은 회전수에서 다시 토크가 증폭한다는 점은 아주 아주 이례적인 경우입니다.
아무튼 5500rpm에 도달하면 다시 한번 힘이 강하게 붙는데 2500rpm때와 토크 상승 가파르기는 비슷하지만 회전력이 2배 이상 있기 때문에 체감으로 고회전구간이 훨씬 강한 펀치를 느끼게 해줍니다.
그 이후 토크는 일단 하강하지만 출력곡선을 보시면 하강의 기울기가 가파르지 않기 때문에 회전력이 늘어남에 따라 출력은 여전히 상승하는 모양입니다. 7750rpm까지 최대출력을 마크하고 이후는 회전력이 올라가도 더이상의 출력상승은 없습니다.
F10 M5의 V8 4.4 560마력 엔진의 토크 곡선입니다.
이 곡선의 모양은 여느 터보 가솔린 혹은 터보 디젤의 모습과 전혀 다르지 않습니다.
즉 부스트가 걸리는 시점에서 플랫토크가 시작되고 플랫토크가 끝나면서 점차로 토크가 하강하여 출력상승의 곡선 기울기가 작아지는 모양입니다.
일단 최대토크 구간이 1500rpm이라는 매우 낮은 영역에서 시작되어 5650rpm이라는 상당한 고회전 영역에까지 일정한 최대토크를 그리는 유연한 특성이지만 주행 중 급격한 변화가 없이 힘은 엄청나지만 회전수의 상승은 단조로운 편입니다.
최고출력도 6000rpm부근에서 발휘되고 그 이후의 출력곡선의 하강은 매우 가파릅니다.
E60 M5는 매우 높은 회전수를 유지하면서 타지 않으면 펀치가 없어 기어변속을 부지런히 해야하는 반면 F10 M5의 경우에는 어떤 기어이든지 1500rpm이상만 유지하면 엄청난 토크로 밀어붙일 수 있기 때문에 운전의 난이도가 훨씬 낮다고 보면 됩니다.
E60 M5의 불가사의 한 토크 곡선이 연출될 수 있는 배경은 일단 큰 엔진이지만 토크보다는 회전력을 강조하기 위해
숏 스트로크 방식으로 보어에 비해 피스톤의 왕복거리가 짧은 방식을 채택했습니다.
그리고 더블 바노스의 세팅 자체가 엄청나게 Agressive한 방식으로 설계되어 있어 초고회전에서 매우 정교한 밸브타이밍의 해답을 찾고 흡배기 효율을 최적화해 낸 것으로 판단됩니다.
출력을 얻기 위한 노력의 정도가 터보의 경우 부스트 압을 통해 출력을 쉽게 제어할 수 있다면 NA엔진은 철저하게 하드웨어의 중요성이 높기 때문에 훨씬 복잡한 시뮬레이션과 설계노하우가 필요합니다.
결론적으로 유니크한 면에서 E60 M5의 V10엔진은 스포티한 느낌의 정점에 있는 엔진으로 볼 수 있고, F10 M5의 엔진은 q벤츠의 AMG나 아우디의 RS에서 사용하는 엔진의 회전 및 토크 특성에서 아무런 차별성이 없어 브랜드별 특성에 대해 크게 언급할 것이 없다고 봐도 됩니다.
운전을 하다보면 엔진이 힘을 받고 치고 나간다는 느낌을 주는 가장 기분 좋은 영역이 있는데, 이 느낌은 꼭 파워가 커야만 강조되는 것은 아닙니다. 오히려 토크 곡선의 분포와 모양이 훨씬 중요하지요.
과급의 기조속에 NA엔진이 부각되는 이유가 운전의 즐거움에 어떠한 영향이 준다면 반드시 그 이유가 있는 것이고, 이것이 단순히 막연한 동경에서 비롯되는 것이 아님을 데이터에 기반해서 한번 살펴보았습니다.
-testdrive-
전세대의 유물이라는건 아무리 좋게 생각해봐도 컬렉션 즉 사람의 마음때문이지 더 이상의 의미는 없는것 같습니다. 차량의 가치를 올리기에 사람의 마음만큼 이용하기 좋은것이 없지요.
이상입니다.
NA가 무조건 옳은답은 절대 아니죠.
터보 및 슈퍼차저등을 장착한 과급엔진들도 나름의 특징을 강하게 드러내면서 그들만의 색깔이 느껴지는 엔진들은
참 매력이 넘치다고 생각하거든요.
그런데 요즘 신형차들의 터보엔진들은 그런 의도가 아니라
환경규제 등의 이유로 인한 반강제적으로 다운사이징 카드를 집어들수밖에 없는 모습을 보여주는것 같다는 생각을 종종 하게 됩니다. 물론 극히 제 개인적인 생각이지만요.
그 이유는... 요즘 NA에서 터보 등으로 넘어간 신형차량들을 보면 터보이기때문에 보여줄수있는 무언가 보다는 터보를 가지고 NA엔진을 만들려고 한다랄까요? 그런 특성이 좀 많이 느껴지지 않나... 하는 생각이 들때가 많더라고요.
그래서 과급은 과급 나름대로 좋은 카드가 될순 있지만 NA가 전세대의 유물로 불릴만큼 '구식'이 되어버린 기술은 아니지 않을까 생각됩니다. 하지만 점점 사라져가겠죠. 나중에는 내연기관 자체도 사라져 가겠죠.
환경규제는 점점 더욱 까다로워져 갈테니까요 ㅠㅠ
F1이 1600cc v6터보로 넘어간건 다운사이징 분위기에 맞춰서 르노가 겁나 밀어붙여서 된게 아닌가 싶기도 하고요.
상업적으론 대실패한 엔진이죠. 더이상 F1만의 강한 특징중 하나인 사운드라는 부분이 없어져 버렸으니까요.
베텔같은 경우에도 엔진사운드에 대하여 혹평을 한적이 있고요.
꽝터보의 토크가 후욱 하고 봇물처럼 터지면서 운전자를 시험하게 만드는 감성도 나름대로 매력이 아주 강렬하고,
요즘나오는 잘 다듬어진 트윈터보 엔진들의 초반부터 두터운 토크로 운전자에게 만족감을 선사하는 느낌도 나름대로좋고,
밟으면 밟을수록 계속 토크가 밀려올라오는 느낌과 고회전을 팡팡 돌려가면서 엔진과 배기파이프를 찢고나오는 귀곡성을 즐기게되는 NA엔진들 모두 나름대로 개성의 차이와 매력의 차이가 있다고 생각합니다 ㅎㅎ
뭐는 신형이니 모두 뛰어나고 뭐는 유물 취급받을 방식은 아니다 싶어서 말하다보니 말이 참 길어졌네요 ㅋㅋ
개인적으로 아는 동생은 981카이맨GTS를 가지고 아주 만족하며 타다가 718행사에 참석했는데,
너무 실망해서 마음을 접고 단종된 981박스터GTS로 한대더 구입하기도 했거든요.
보여지는 출력만 따지면 무조건 신형이 좋겠지만, 그게 차의 전부는 아니라는거죠 ㅎㅎ
모든 부분 인정하고 공감합니다. 제가 글을 정확히 읽어보지 않은것은 아닌데 제 답글에서 단어의 선택이나 비유가 적절하지 못했던것 같습니다. 저 역시 그 유물들을 가지고 있는 사람들중에 하나인데요. ㅎ 다만 모든것들은 발전해나가는 쪽으로 나가지 후퇴하지는 않는다 뭐 이런말을 하려고 했던것 같은데, 출력, 연비, 안전, 편의사양, 신기술, 운전의 용이성등 대충 이런것들이 나아지면 누가 봐도 더 좋은차가 맞지 않을까요? 감성적인 면에서는 아무래도 다른 해석이 나오겠지만... 아무튼 리플들 많이 달려서 깜짝 놀랬습니다.ㅎ
나중에는 내연기관 자체도 사라져가겠죠. 라는 부분에서 많은 생각을 하게합니다. 불과 백년전에만 하더라도 말 마차 타고 길거리에서 똥치웠을텠데 말이죠. 어떤 해커가 했던말중 하나가 '이미 내연기관을 대체할 기관은 개발완료 되어있지만 인류는 화석연료를 아직 더 써야한다.' 뭐 이런 비슷한 말을 했죠. 세상을 움직이는 힘. 기름, 돈.. 쓸데 없이 말 길어졌습니다.
그럼..
NA가 무조건 옳다고 한 내용은 없으니 적혀져있는 글 자세히 살펴보시기 바랍니다.
F1이 V6터보로 간 이유는 크게 두가지입니다. 환경론자들에게 어필하기 위함과 F1팀 운영비를 줄여 중급 팀들의 경쟁력을 높이기 위함입니다. 기존 V8, V10때를 보면 페라리, 맥라렌, 레드불 등 몇몇 팀 이외에 머신 성능의 차이가 너무 컸습니다.
결과는 어떤가요? 현재 사운드가 없는 F1은 흥행에 큰 실패를 보이고 있고 2015년 독일 그랑프리가 사상 처음으로 매진이 안되고 당일날까지 표가 남았을 정도였습니다.
폭발적인 사운드가 없는 F1은 앞으로 미래적인 면에서 큰 손해라는 점을 많은 전문가들이 이미 다양한 루트로 언급했던 부분입니다. 게다가 랩타임이 5년전에 비해 수초가 느려진 점도 F1의 흥미를 떨어트렸지요.
내년부터 타이어폭 증가, 앞뒤 윙의 크기가 커져 랩타임이 빨라질 것입니다.
독일차건 일본차건 과급은 다운사이징으로 인해 선택된 조건이지 예전처럼 파워와 운전의 재미와 연결된 목적과는 달라 그 진화가 좀 다릅니다.
한두 브랜드가 특화해서 사용해야 그것도 좀 특이하고 재미있는 개성이 될 수 있지, 모든 브랜드가 모두 같은 구성과 똑같은 형태의 토크곡선을 그리면 브랜드별 차별성에 대한 해답을 찾기가 어려워지는 부분은 자명한 일입니다.
싱글 빅터빈을 우겨넣고
정말 드라마틱하며 위화감 넘치는 토크상승이 느껴지던
그시절의 터보는 아주 재밋었던거 같습니다.
그래프보니 제차가 왜이런지 납득이 되네요 좋은 데이터 감사합니다^^
m5가 최신 차량대비 감성과 출력 문네개의 실용성까지 두루 만족하지만 정말이지 코딱지만한 연료통은 납득이 안가더군요 기름 퍼먹는 하마인데 밥그릇은 간장종지만하니 주유소 들락거리느라 바쁘네요.
좋은 글 잘 읽었습니다. 감사 드립니다. E46 M3, E92 M3, F82 M4 엔진 토크 곡선의 비교와 직접 경험하신 느낌도 공유해 주시면, 매우 유익할 것 같습니다.
해외에 살고있지만 요즘 튜닝시장에서 대세는 GM LS/LT계열 엔진인것같습니다.
저는 본래 고회전 혼다 NA 로 입문하여 튜닝터보차를 거쳐온지라 배기량이 크던 작던 숏스트로크에 가변벨브와 rpm으로 쥐어짜내는 스타일을 아주 좋아하지민 이번에 C7 콜벳 출시후론 완전히 OHV 미국형 튜닝 V8에 푹 빠져있습니다. 흔히들 데이터로만 보면 배불뚝이 토크에 배기량에비해 형편없어보이는 최대출력덕분에 자동차 애호가들 사이에선 호불호가 갈리지만, 실제로 체감해보면 또 엄청난 매력이 있습니다.
일단 패키징면에서 굉장히 컴팩트해서 소형차에도 맘먹으면 스왑해 넣을수 있는데다가, 무게가 얼마나 가벼우면 일부 4기통 엔진과 비교될정도니까요. 출력특성도 커브는 배불뚝이일지 몰라도 워낙 토크감이 넉넉하다보니 고회전으로 돌려도 그다지 가속력이 하락한다는 느낌은 들지 않습니다. 오히려 우렁차고 남자다운 사운드덕에 분위기에 압도되어 버리며, 그나마 실 운전에서 아쉬운점은 극한 상황에서 엔진의 반응성이 아주 조금 굼뜨다는점 정도? 하지만 실재로는 막상 벨브트레인 계통 저항이 워낙 적다보니 회전 자체의 감성은 훌륭한 수준입니다.
출력면에서도 좀더 유심히 봐야하는게, 배기량은 6200-7000cc에 육박할지 몰라도, 벨브가 2개뿐이고(최신형 LT는 그 두개 가지고 가변타이밍을 구현합니다) 흡배기 효율의 한계때문에 실재 가동환경은 DOHC V8 기준 4.5리터 정도라고 봐야합니다. 연비면에서는 실린더 비활성화 기능덕에 그것보다도 훨씬 좋은 편이고요. 그런식으로 비교하면 정말 이만큼 훌륭한 파워트래인이 없죠. 게다가 구하기도 쉽고 싸기까지...무엇보다 튜닝 포텐셜이 거의 무한에 가깝다는것에 주목해볼 필요가 있는데, 블럭구조가 무식하게 튼튼하고 단순한지라 아무런 보강이 없어도 7-800마력은 아무렇지도 않게 내버리고, 워낙에 잠겨있는 효율이 크다보니 헤드 포팅이나 배기튜닝, 각부 특수코팅등 여타 메이커 엔진에서는 시도해봐도 도무지 출력이 올라가지 않는 튜닝들이 LS 계열에선 수십마력씩 잠금해제(?) 가 됩니다.
어릴적엔 종종 배기량대비 마력이라는 숫자에 집착을 하다보니 미국형 8기통들은 안중에도 없었던게 사실이었습니다만, 세월이 지나서 많은 차를 부수고 만들고 손대다보니 실질적으로 운용의 편의성과 비용, 그리고 성능의 3박자가 이렇게 완벽하게 맞는걸 체험하고나니 저도 어느샌가 레드넥(?)이 되있더군요.
아아...제가 차만지는게 업이라 LS 오너는 아니고요.. 자차는 그냥 개인 연구용으로 4기통 터보 빌드해서 타고있습니다만...(그거라도 언젠가 작업기 올려볼 예정입니다) 평소에 4기통 터보부터 v10 까지 다양한 파워트레인을 분해/개조하다보니 자연스럽게 종점은 미국형 V8으로 쏠리게 되더군요. 그래도 최근 작업한 사진들이 많으니 조만간 시간나는대로 올려봐야겠습니다. M3 도 e36부터 e92까지 쭉 봐오고 e60들도 일반 N/M시리즈 엔진부터 S계열까지 봐왔지만 정비성면에서 항상 아쉽더군요. 대부분 작업시간부터가 미국차랑은 두배가량 차이가 나니 아무래도 메카닉 입장에선 간단한편이 끌릴수밖에 없기도 하겠죠.
