엔진의 출력을 올리기 위해서는 연소가스압력을 크게 하거나 고회전화를 추구해야만 한다. 피스톤에 가해진 가스 힘과 운동계의 관성력이 커지면 반드시 기계적인 부분의 내구성과 신뢰성에 반대급부가 따르게 된다. 또 고속 회전화는 제어계의 높은 신뢰성에 의해 가능해진다.

내구성이란 소정의 성능을 발휘한 상태에서의 내구 신뢰성을 말한다. 예를 들면 르망과 데이토나 24시간 내구레이스에서 싸우는 머신은 25%의 안전율를 예상해도 30시간의 내구성이 있으면 충분하다. 그런데 이것은 일반도로주행으로 환산하면 40～50만 km의 내구성에 상당한다. 전력으로 두 시간의 레이스를 치러야 하는 F1 머신은 만약 노상주행을 한다면 상당한 내구성을 보여줄 것이다.

보통의 튜닝 정도에서는 아주 설계가 나쁘지 않는 한 엔진을 돌려 금방 손상되는 것 같은 일발 파손은 드물다.

엔진과 자동차에 국한하지 않고 전기제품에서도 사용 경과시간과 고장율과의 사이에는 경험공학적으로 <그림 2>와 같은 관계가 있다. 엔진에도 다이나모미터에 세트해 래핑 중에 발생하는 부조화는 초기 고장이다. 금방 안정기에 들어 고장율은 적어지지만 그래도 재료의 결함 등으로 우발적인 고장이 발생할 수 있다. 사용시간이 걸어지면 피로 파손이 일어나 수명을 단축시킨다.

내구 레이스용의 엔진에서는 래핑과 초기 성능을 평가하는 기간을 초기 고장기에 맞춰 우발고장기의 중간을 약간 지나는 시점에서 레이스를 끝내도록 신뢰성의 설계를 하고 있다. 엔진을 구성하고 있는 부품에 반복적으로 힘을 가하면 <그림 3>처럼 반복하는 횟수에 대해 견디는 응력이 결정되어 진다. 이 선을 SN 곡선이라고 한다.

큰 힘이라면 반복 횟수가 적어도 파손이 일어나고 어느 응력 이하라면 영구히 피로 파손이 발생하지 않는 것을 의미하는 그림이다. 그 경계가 10회다. 이 곡선은 재료와 가공의 상태에 따라 변화한다. 예를 들면 같은 반복 횟수라면 일반구조용 동보다 크롬몰리브덴강이 보다 높은 응력에 견딘다.

커넥팅 로드를 연마하면 피로파손 발생의 기점으로 되는 표면의 미시적인 상처가 제거되기 때문에 보다 높은 응력에 견디어준다. 또는 같은 응력이라면 더욱 내구성이 커진다.

튜닝에 의해 연소가스압력은 높아진다. 예를 들면 85mm 구경의 피스톤에 75기압의 가스압이 작용하게 되면 약 4.3톤의 힘으로 된다. 터보로 과급해 연소가스압이 100기압으로 되면 5.7톤의 힘이 피스톤과 커넥팅 로드를 경유해 커넥팅 로드 메탈과 메인 베어링을 직접 가격한다. 스트로크가 80mm의 엔진이 7200rpm으로 회전하게 되면 400g의 피스톤은 930kgf의 관성력이 발생된다. 이 관성력은 회전수의 제곱에 비례해 증가한다. 경험상으로는 대책을 하면서 고속 회전화를 추구해도 회전수를 10% 올리면 내구성은 30% 정도 떨어진다. 회전수를 올리면 베어링의 미끄러짐 정도도 증대하기 때문에 베어링 하중의 증대와 함께 윤활도 어려워진다.

그리고 동력변동계의 운동도 부정확하게 되기 때문에 그 대책도 필요하게 된다. 프릭션을 줄여 베어링의 폭과 축경을 작게 하면 점점 베어링 하중은 커진다.

엔진의 성능향상과 내구성은 항상 상호관계가 있기 때문에 밸런스를 이룬 튜닝을 해야 하는 것은 기본이다.

점화시기를 빠르게 한다

점화시기와 공연비는 튜닝의 가장 기본적인 요소다. 점화시기가 늦어지면 엔진이 갖고 있는 잠재력을 100% 끌어낼 수 없게 되고 너무 빠르면 노킹을 일으켜 엔진을 파손시키고 말 수도 있다. <그림 4>처럼 엔진을 정상상태에서 운전해 점화시기를 늦은 쪽부터 서서히 빠르게 해 가면 축 토크는 증대해 피크점에 달한다. 하지만 더 이상 진전시키면 노킹이 발생해 토크는 격감하게 된다.

이 피크의 99.5%의 토크를 얻을 수 있는 점화시기가 늦은 쪽을 MBT(Minimum Advance for the Best Torque)라고 하며 여기에 점화시기를 세트하는 것이<

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