자동차 배기량(displacement)의 정의와 어떻게 계산하는지를 알아볼까요?

Last Updated on 2024-03-03 by BallPen

자동차 배기량(displacement)이란 엔진 내에 있는 피스톤들의 왕복운동이 만드는 전체 공간의 부피를 뜻합니다. 즉, 아래 그림처럼 4개의 피스톤이 위아래로 왕복운동하는 엔진이 있을 때 그 운동이 만드는 공간의 전체 부피를 뜻합니다.

전체 피스톤의 왕복운동이 만드는 공간의 크기가 배기량입니다. (이미지: tmoore at English Wikipedia)

배기량이 클수록 자동차의 출력은 증가해요. 배기량의 단위는 부피의 단위인 \mathrm{cm}^3 또는 cc 또는 L를 사용합니다.

배기량 계산식을 알아볼까요?
배기량 D는 N개의 원형피스톤을 갖는 엔진이 있을 때 피스톤의 지름을 B(Bore), 피스톤이 움직이는 길이를 S(Stroke)라고 하면 다음 식으로 계산됩니다.

\begin{align*}
D&=피스톤단면적 \times S \times N\\
&= \pi \Big( {B \over 2} \Big)^2 \times S \times N 
\end{align*}


예를 들어 제네시스 G80 가솔린2.5터보 모델은 B=88.5 mm, S=101.5 mm, N=4개 입니다. 이 값을 식에 대입해봐요.

\begin{align*}
D &= \pi \Big( {88.5 ~\mathrm{mm} \over 2 } \Big)^2 \times 101.5~ \mathrm{mm}  \times \\[7pt]
&~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 4 \times (   {1 ~\mathrm{cm}^3  \over 1000~ \mathrm {mm}^3 }       )     \\[7pt]
&= 2,497 ~\mathrm{cm}^3 \\[7pt]
&= 2,497 ~\mathrm{cc}   \\[7pt]
&\approx 2.497 ~\mathrm{L}
\end{align*}


이때 윗식 두번째 줄의 괄호는 단위변환을 위한 항입니다. 계산 결과 2,497 cc가 계산되었는데요. 이 값은 아래의 제네시스 사양서에서 기재된 값과 동일합니다. 그리고 2,497 cc는 단위변환을 하면 약 2.5 \mathrm{L}가 되는데요. 여기서 나온 숫자 2.5가 모델명(가솔린2.5터보 모델)에서 표기한 숫자의 의미가 되는 것입니다.

제네시스 사양서에 기재된 가솔린2.5터보 모델의 배기량은 2,497 cc입니다.

자동차의 배기량이 무엇이고 어떻게 계산하는지 이제 아셨죠. 볼펜이었습니다.

흥미롭고 도움이 되는 글이었나요? 리뷰를 부탁드립니다.
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