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1. 개요
Automation의 엔진 디자인 부분은 생각보다 많이 깊은 편이다. 실린더 갯수, 실린더 배치방식, 헤드밸브 시스템, 연료시스템, 과급기의 여부와 그 설계, 배기 시스템 등 고려해야할 점이 많지만 게임적 허용으로 실시간으로 엔진의 성능과 상태, 각 부분의 저항과 부하 등을 알려주기 때문에 시행착오를 거치며 만들 수 있다.엔진을 디자인 하기 전에 기본적으로 4행정 가솔린 엔진에 대한 기본적인 지식이 있어야 하기 때문에 4행정 기관 문서를 먼저 정독하길 추천한다.
2. 상세
2.1. 엔진 생성(패밀리 디자인)
엔진 블럭의 기초를 잡는 과정이며, 여기서 정한 엔진 형식에 따라 어떤 특성의 엔진이 될지 결정되게 된다. 설정 할 요소와 선택지는 아래와 같다.
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엔진 블럭 실린더의 개수와 배치 |
직렬 | 3기통 · 4기통 · 5기통 · 6기통 | |
| V형 | 60º[1] | 6기통 · 8기통 · 12기통 | |
| 90º | 6기통 · 8기통 · 10기통 · 16기통[DLC] | ||
| 복서 | 4기통 · 6기통 | ||
| 블럭 소재 | 주철 · 알루미늄 · 알루미늄 합금[Al-Si] · 마그네슘 | ||
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기본 배기량 엔진 블럭의 최대 배기량 결정 |
50~120 mm 범위 내에서 0.1 mm 단위 보어와 스트로크 중 더 긴 쪽이 짧은 쪽의 1.33배를 초과할 수 없음 |
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헤드와 밸브 엔진 헤드와 밸브 개수를 결정 |
푸시로드 | 2밸브[VVL불가] | |
| 직동식 OHC | 2밸브 | ||
| OHC | 2밸브 · 3밸브 · 4밸브 | ||
| DOHC | 2밸브 · 4밸브 · 5밸브[VVL불가] | ||
| 엔진 헤드 재질 | 주철 · 알루미늄 · 알루미늄 합금[Al-Si] | ||
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VVL 가변 밸브 리프트의 적용 여부 |
[VVL불가]가 붙어있지 않은 경우 개발 완료된 시점 이후로 사용 가능 | ||
엔진 블럭과 헤드의 소재는 주철 → 알루미늄 → 알루미늄 합금 → 마그네슘(엔진 블럭만) 순으로 더 가벼워지지만 그 만큼 가격과 가공 비용이 비싸진다. 배기량의 경우 아래의 표를 참고하여 결정하고, 나머지 요소에 대해선 각 문서를 참조하자.
| 긴 보어(실린더 직경) | 짧은 보어 | 긴 스트로크(행정 길이) | 짧은 스트로크 | ||
| 특징 | 배기량이 크다 | 배기량이 작다 | 배기량이 크다 | 배기량이 작다 | |
| 장점 | 쉽게 고출력을 얻을 수 있다 |
옥탄가가 더 낮아진다 열효율(연비)이 더 높아진다 엔진이 더 작고 가벼워진다 |
같은 배기량에서 토크가 더 강하다 저회전( 실용영역)이 강하다 |
더 빠른 회전수로 돌 수 있다 같은 배기량에서 출력이 더 강하다 엔진이 더 작고 가벼워진다 |
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| 단점 |
옥탄가가 더 높아진다 열효율이 낮아진다 엔진이 크고 무거워진다 |
출력을 높이기 어렵다 |
더 빠른 회전수로 돌기 어렵다 엔진이 크고 무거워진다 |
저회전 토크가 낮아진다 | |
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적합한 용도 (같은 배기량일 때) |
고출력 엔진 고회전형 엔진 |
고연비 엔진 저회전형 엔진 |
고연비 엔진 저회전형 엔진 |
고출력 엔진 고회전형 엔진 |
- 보어 ＞ 스트로크인 엔진을 오버스퀘어 엔진이라고 한다.
- 주로 고회전형 엔진, 고출력 엔진에 적합하다.
- 보어 ＝ 스트로크인 엔진을 스퀘어 엔진이라고 한다.
- 오버스퀘어 엔진과 언더스퀘어 엔진의 특성을 반반씩 가지고 있다.
- 보어 ＜ 스트로크엔 엔진을 언더스퀘어 엔진이라고 한다.
- 주로 저회전형 엔진, 고연비 엔진에 적합하다.
보어를 스트로크로 나눈 값을 B/S비(Bore/Stroke Ratio)라고 하는데, B/S비는 그 엔진의 성향을 결정한다. 가령 포뮬러 1 엔진의 경우 B/S비는 1.5에 육박한다. 그러나 25톤 트럭에 들어가는 대형 디젤 엔진은 0.8 후반대에 불과하다. B/S비는 엔진의 출력/토크 성향, 열효율 뿐만 아니라 토크 곡선, 최대 RPM 등 다양한 부분에 영향을 미친다.
2.2. 바텀 앤드
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밸런스 샤프트 크랭크축을 보조하는 장치를 결정 |
없음 None |
아무것도 장착하지 않으며 진동이 크고 이로 인해 피스톤과 크랭크축의 최대 RPM 한계를 감소시킴 |
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하모닉 댐퍼 Harmonic Damper |
팬벨트를 돌리는 댐퍼에서 충격과 진동을 흡수하여 피스톤과 크랭크축의 최대 RPM 한계의 감소폭을 줄임 | |
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밸런스 샤프트 Balance Shaft |
크랭크축의 진동을 흡수하는 추가적인 축을 장착하여 피스톤과 크랭크축의 최대 RPM 한계의 감소폭을 크게 줄임 | |
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크랭크축 크랭크 축의 제조 방식을 결정 |
주조 Cast Iron |
가장 저렴하나 무겁고 최대 RPM, 토크 한계가 낮음 |
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단조 Forged Steel |
주조 방식과 절삭 방식의 중간 | |
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절삭 Billet Steel |
더 높은 RPM, 토크를 견딜 수 있으나 비쌈 | |
| V형 8기통을 선택한 경우 Flat Plane을 선택할 수 있음 | ||
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컨로드 컨로드의 제조 방식을 결정 |
주조 Cast |
가장 저렴하나 무겁고 최대 RPM, 토크 한계가 낮음 |
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고내구성 주조 Heavy Duty Cast |
Cast와 비슷하나 최대 RPM 한계가 낮은 대신 최대 토크 한계가 더 높음 | |
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고내구성 단조 Heavy Duty Forged |
더 비싸지만 더 가벼우며 특히 최대 토크 한계가 높음 | |
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경량 단조 Lightweight Forged |
더 비싸지만 더 가벼우며 특히 최대 RPM 한계가 높음 | |
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경량
티타늄 Lightweight Titanium |
가장 비싸지만 최대 RPM, 토크 한계가 가장 높음 | |
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피스톤 피스톤의 제조 방식을 결정 |
주조 Cast |
가장 저렴하나 무겁고 최대 RPM, 토크 한계가 낮음 |
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고내구성 주조 Heavy Duty Cast |
Cast와 비슷하나 최대 RPM 한계가 낮은 대신 최대 토크 한계가 더 높음 | |
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단조 Forged |
더 비싸지만 가볍고 최대 RPM, 토크 한계가 더 높음 | |
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정밀 주조 Hypereutectic Cast |
Cast의 개선판, 최대 RPM, 토크 한계가 더 높음 | |
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저마찰 주조 Low Friction Cast |
마찰이 적어 연비가 좋지만[9] 최대 RPM 한계가 많이 낮음 | |
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경량 단조 Lightweight Forged |
가장 비싸지만 최대 RPM, 토크 한계가 가장 높음 | |
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배기량 해당 바리에이션의 배기량을 결정 |
일정 범위 내에서 해당 바리에이션의 배기량을 자유롭게 조절 | |
보통 엔진을 만들때 엔진마다 방식은 다르지만 최대 2.4리터 블럭을 만든후 컨로드, 크랭크, 피스톤에 변화를 주어 배기량을 조절하는 방법, 이경우 스트로크 길이만 달라지는 경우가 되고,2.4리터 블럭에 라이너를 다른걸 끼운다거나, 혹은 최소 배기량의 블럭을 만들고 보어직경을 늘린후 컨로드, 크랭크, 피스톤을 다른 사이즈로 끼워 배기량을 늘리는 방식을 이용할수 있다.
때문에 최소, 최대 배기량이 한정되어 있는 것. 실제 사례도 존재하는데 현대 세타 엔진에 스트로커작업을 해서 2.2리터 엔진으로 만들수도 있고, 스파크의 M-tec 엔진의 경우 1.2리터 버젼도 따로 있어[10] 크랭크와 컨로드만 교체하면 블럭가공없이 손쉽게 1.2리터 엔진으로 바꿀수 있다.
2.3. 헤드
2.3.1. 압축비
열효율과 연관이 있으며 올릴수록 전영역에 걸쳐서 토크가 증가하고 연료효율도 좋아진다.하지만 요구 옥탄가가 증가하기 때문에 한정적으로만 올릴수 있다.
nonlead RON 91 기준으로 자연흡기 MPI엔진 기준으로 보통 9.5~10.0:1 정도가 한계라고 보면되며 과급기를 달게되면 -1.0~1.5 정도로 더 낮춰야 된다.
2.3.2. 캠 프로파일
실제 엔진에서는 양정값과 리프트값까지 고려가 되지만 게임은 간소화 시킨 모습이다.RACE 쪽으로 옮길수록 토크곡선이 고RPM으로 밀려나며 RPM 리밋을 높게 잡을수 있게되며 요구 옥탄수치가 소폭 감소하고,
LOW 쪽으로 옮길수록 토크곡선이 저RPM쪽으로 당겨지며 RPM 리밋을 낮게 잡아야되며 요구 옥탄수치가 소폭 증가한다
값이 높으면 높을수록 엔진이 소위말하는 '찐빠' 를 하는 소리도 들리는데 실제로 양정값이 260도나 리프트가 11mm가 넘는 하이캠을 튜닝하는 차량들은 이런소리가 난다.
이상형태는 기울기의 변화가 거의 없는 플랫한 곡선에 고rpm까지도 최대한 유지되는 형상이다.
2.3.3. VVL 프로파일
패밀리 디자인시 VVL을 선택을하면 활성화되는 부분이며 2단계 캠 프로파일을 설정한다고 보면된다.저rpm에서는 순정 캠 프로파일로 작동하다가 고rpm에서는 조금더 높은 프로파일을 사용하도록 설정하게 된다.
VVL이 없는 엔진의 경우 고rpm에서의 토크유지가 힘든경향이 있는데 중rpm이후 조금더 높음 캠을 하나 더 사용한다면 기존보다 토크를 좀더 유지시킬수 있게된다.
양산형이면 고rpm까지 플랫한 곡선을 유지하게 하는게 가장 이상적이고, 혼다의 VTEC 을 노린다면 함몰구간이 다소 있더라도 기본 프로파일과 VVL프로파일에 극적인 차이를 주면 토크 산봉오리가 두게가 만들어 지는 모습도 볼수 있다.
두마리 토끼를 잡고 싶다면 저-중속 rpm 까지 플랫곡선을 그리다가 토크 함몰구간 없이 VVL캠이 그대로 바통터치를 하는 형태로 하는게 좋다.
2.3.4. VVT
VVT-intake 는 흡기캠 부분에만 적용하는것이고, VVT-All 은 흡기,배기캠 둘다 적용되는 방식이다최대토크에는 관여하진 않지만 idle 이후 +500rpm 영역대까지의 토크 함몰구간, 및 최대토크 이후 생기는 토크 함몰구간을 어느정도 보완해주는 역할을 한다.
2.4. 흡기
2.5. 과급방식
2.6. 배기
3. 팁
- 연료 옥탄가의 경우 무연 레귤러가 RON 91 인데 만약 국산 엔진사양을 카피하고 싶다면 RON 95 를 선택하고 엔진 세팅을 RON 91~93 으로 맞춰야 한다. 이는 한국 일반유 기준이 RON 91~93 이기 때문이다. 자세한건 옥탄가 참조.따라서 RON 91 으로 국산엔진을 카피 하려면 상당히 힘들며 93정도로 세팅하면 얼추 비슷한 성능을 얻을수 있다.