피스톤이 상하운동을 할 때의 속도는 진행방향에 따라 각기 다르다. 이는 의해 왕복운동이 회전운동으로 바뀌는 과정에서 발생하는 물리적인 현상으로서 상사점 직전ㆍ직후보다 하사점에 근접할수록 수직방향을 기준으로 한 운동속도는 점점 느려진다.

TDC(Top Dead Center)를 막 지나고 있는 피스톤이 90도 만큼 아래쪽으로 하강했을 때와 그 시점을 지나 이후 90도를 더 움직여 BDC(Bottom Dead Center)에 도달했을 때 피스톤 위쪽면이 이동한 거리를 계산하면 다음과 같다.




최초 TDC에서 크랭크축의 중심점과 피스톤핀간의 거리는 15cm이다. 그런데 90도 만큼 회전을 할 때의 거리를 피타고라스의 정리를 이용하여 산출하면 8.67cm이다. 그러므로 90도를 회전하는 순간에 피스톤은 15cm - 8.67cm = 6.33cm를 이동하였다.

당초 피스톤의 총 이동가능거리는 크랭크웹의 두 배(10cm)와 같고 이미 6.33cm를 진행하였으므로 나머지 90도를 회전하는 동안에는 3.67cm만큼만 이동할 수 있다. 그러므로 처음 90도와 나머지 90도의 이동거리비율은 1: 0.579 이다. 크랭크축 회전은 언제나 일정하기 때문에 이는 곧 처음 90도인 부분의 피스톤 하강속도가 빨라야 한다는 것을 의미한다.

이러한 운동특성은 밸브개폐와 점화시기 결정에 있어서 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 DOHC엔진의 행정(Stroke)는 SOHC에 비해 짧다. 이것은 크랭크웹(Web)의 절대길이가 짧음을 의미하고 피스톤의 이동거리가 짧기 때문에 각 구간의 상대속도도 작다.

이 때문에 동일한 피스톤중량이라면 관성 제어가 용이해지므로 고RPM 운전이 가능다는 부수적인 이점이 있다.
Posted by 카즈앤미
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