관심 없으실 HCCI(가솔린 압축착화)엔진 근황 1. ~_~

가솔린 압축 착화.(HCCI)

공식명칭은
H omogeneous C harge C ompression I gnition Engine ( HCCI ) 엔진 이라고 불리는



요 엔진 관련 자동차 좋아하는 매니아분 들 한번이라도 귀동냥 해보신적 있으실겁니다.

가솔린을 디젤 마냥 점화 플러그 없이 압축만으로 발화 시켜 작동하는 엔진 이며 이론적으론
기존의 가솔린보다 최소 20~30% 이상 효율이 증가되는 나름 꿈의 엔진 어쩌고 저쩌고 각 매체에서
소개를 했는데.. 어느 순간 쑥 들어가버렸죠.. ~_~

(벤츠에선 2007년에 컨셉카를 통해 디조토(diessotto)엔진이라고 소개 했었지만 그 넘은 점화 플러그도 같이 달고 나와서
 엄밀히 따지면 HCCI 가 아니라 SPCCI 라는 용어가 있습니다. 뒷단락에서 설명하겠습니다. 게다가
 1970년대 디트로이트 GM lab에서 가장 먼저 개념을 소개했기때문에.. 이런 엔진의 공식명칭은
 GM이 말한대로 HCCI 엔진이라고 하는것이 맞습니다.)

이 엔진의 첫 개념이 실험실에서 나온 후에도 상용화 개발 (아직 갈길이 멀지만)이 40년 가까이 걸린이유는
기술적으로 진짜 어려웠기 때문이고 여전히 상당히 많은 난제가 발목을 잡고 있기 때문입니다.

자... 이 엔진을 소개하려고 하면.. 진짜 사전 지식이 좀(많이) 있어야 하고 공부를 어느정도 해야하는데..
제가 아무리 글을 간략하게 설명하려고 해도 한계가 있습니다.
읽기 싫으신분은 이 시점에서 그냥 뒤로 넘기기 하세요. -_-


HCCI 엔진을 설명하려면 어쨌든 듣는 사람도 내연기관의 사전지식이 좀 필요합니다.

과거제글  <== 과거 제가 쓴 디젤엔진의 배기가스 관련 글입니다. 한번 복습하듯이 읽으세요.
                HCCI 엔진 개념 선행 지식 이해에 큰 도움이 됩니다.
                특히 배기가스 처리 과정중 EGR 같은것은 꼭 다시 이해를 하고 가셔야 합니다.
                HCCI 엔진은 친환경 적으로 장점이 많기에 과거 제 글 이해 못하시면 지금 이 글도 이해를 못하실수도 있어요.

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최대한 간단하게 다 생략하면서 써보는 HCCI 엔진 개념과 장.단점

  재복습하는 용어지만 이 엔진은 가솔린을 디젤처럼 압축만으로 실린더내 점화-폭발로 굴리는 엔진 을 말합니다.
  가솔린을 디젤처럼 굴려 디젤엔진의 장점을 가져와보겠다는 의도인데..

 그래서 일단 HCCI 엔진의 특성을 알려면 그 넘의 디젤,가솔린 엔진의 장단점이 무엇인가 한번 복습을 해봐야합니당.
 그 이후 디젤 엔진 VS 가솔린 엔진을 비교해봐야 하구요.

 일단 연료의 차이 부터...

 가솔린 연료라는것이 과거 윗 제 글을 제대로 복습하시면 알겠지만 석유를 증류 하면서  나오는
 C n H 2n+2 (알칸분자) 탄화수소 화합물중에 C 6 ~ C 10   대충 요넘을 가솔린 이라고 일컫는데.
 C 10 ~ C 16  디젤에 비해서 분자량이 낮고 C-H 공유결합 숫자가 적기에 따라서
 
 1. 가솔린은 디젤에 비하여 연료로써 에너지 함유량이 디젤보다 낮다.
 2. 분자량이 낮아서 질량이 가벼우므로 상대적으로 공기중에 휘발(증발) 이 잘 된다. 괜히 명칭이 휘발유 겠음.? ㅋ
 
 이 두가지 특성 차이가 있습니다. 이것을 다시 숙지 하시고 디젤과 가솔린 엔진 차이를 복습하면


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Diessel 엔진

    * 다 아시는 흡입 - 압축 - 폭발 - 배기 의 디젤 4행정 구조입니다. CRDI 인젝터의 fuel 고압분사로 폭발을 유도 하는것에  주목!*
    
     - 디젤은 연료자체가 가솔린보다 에너지 밀도가 대략 13% 정도 더 높아 그 만큼의 힘을 더 냅니다.
   
     - 가솔린에 비하여 디젤연료는 분자량이 무겁고 밀도가 커서 어설픈 온도나 압력에선 잘 불이 붙지(폭발) 않는 안정된 연료입니다.
   
     - 따라서 가솔린에 비해 많은 공기량을 집어넣는 고압력 압축 = 즉 압축비를 높여야 잘 터지므로 필연적으로 연료보다 공기가 많은
       린번(희박) 연소 가 가능합니다.  (압축비 최소 1:14 이상)
   
     - 이러한 외부의 차가운 공기를 "과잉" 주입 => 압축(린번 = 희박연료 연소)함으로써 연소실의 온도를 낮춤 즉..
       열에너지 손실을 줄이고 대신 팽창(운동) 에너지로 조금이라도 더 전환함 으로써 가솔린에 비하여 출력이 더 짱세집니다.
       (이 원리는 모든 내연기관이 거의 다 마찬가지임.. 적당히 서늘한 날씨에 서킷 기록이 좋은 이유도 여기에 있음)   
      
       대신 압축비를 높이는 과정중에 피스톤 스트로크를 최대한 늘려 누르므로 이른바 롱 스크로크 엔진형태가 됩니다.
       고 RPM을 쓰기에 적합하지 않습니다.     

    -  또한 연소실내 과잉공기의 주입은 N2,O2 등의 이른바 불활성 단일 원자 분자 기체가 연소실내로 많이 들어온다는 얘기인데
       이런 불활성 기체들은 폭발시 발생한 열에너지를 내부로 품지 못하고 부피 확장 에만 씁니다.(분자구조가 단순해서요.)
       역으로 연료와 반응하고 나온 부산물 기체 CO2,H20 등의 복합 원자 분자 기체(poly-atomic molecules)들은 압력이 없어도
       열에너지를 많이 품을수 있어 상대적으로 부피확장.. 즉 실린더 내 압력증가에 큰 기여를 못합니다. 열에너지를 품은채로
       부피 볼륨 확장(폭발 팽창력)에 기여도 못하고 그냥 배기가스로 빠져나가죠. 이것도 크게 봐서는 열손실 입니다.


       ==> 그래서 희박연소상황은 바꿔말하면 실린더 내 폭발 에너지를 운동에너지로 최대한 써먹을 수 있는 상황입니다.
          즉 과잉 공기(질소,산소가스)를 단지 연료와 반응하여 배기가스로 변하는 물질로만 보지 말고
           열에너지 변환 소실이 적은 폭발 팽창하는 유체 가스 로 보는 시각으로 생각해 보세요. 어쨌든간에
          열에너지로 변환되는 손실을 줄일수 있거든요. 대략 가솔린엔진에 비해서 이런 쪽으로 디젤이 27% 정도 더 효율이 좋음.
         
      ==> 결론적으로 연료 에너지 밀도 13% + 방금 말한 27% = 40%  디젤은 이론상 가솔린 보다 40% 정도 더 효율이 좋습니다.

     
(위에 불활성 기체가 나왔는데.. 아르곤,헬륨 등의 진짜로 단일 '원'자 기체는 전혀 열에너지를 내부에 품지 못하고
 폭발 에너지를 자기 자신의 부피 확장에만 씁니다. 이론상은요.... 그런데 문제는 그런 기체는 산소 마냥 연료에
 반응을 못하잖아요? 반면에 스털링 엔진혹은 가스나 물질이 폐쇄되어 순환되는 원자력 발전 = 증기 기관에선
 한때 이런 불활성 가스를 수증기 대신 대체 해 보려는 시도도 있었습니다. 그냥 그런갑다 알고 계시면 됨.. )

    -  과잉공기 상황은 그 대신 N2 농도가 과밀되므로 고압으로 터트리는 와중에 배기가스로 NOx 화합물을 증가 시킵니다.
      그래서 압축률을 줄여 과잉공기를 줄이면 NOx 함량은 낮아지지만 그 대신 O2 용량도 아울러 줄어 들으므로
      디젤 연료중 산소와 반응 못하는 탄소알갱이 찌꺼기(미세입자) 가 증가 됩니다. =_=;;;
      (아까 링크한 과거 제글을 꼭 참조 하세요. ! 긴 설명 안합니다. 읽고 오세요 )

    - 초기형 디젤 말고 현대적인 CRDI 디젤 은 이 문제가 더 복잡해 지는데..

     

      압축공기를 먼저 실린더에 밀어 넣고 압축후 적정 시점에 커먼레일 (CRDI) 인젝터로 디젤 연료를 고압으로 분사하는
      점화 시키는 방식은. 연료를 분사하는 flow를 따라 일정 구간에 연료가 농축되는 flame 밀집 지점 이 있습니다.
      (분무기로 분사하면 분무되는 물줄기 아니 연료줄기를 따라서 불이 붙음.. 실린더내 골고루 퍼지는것이 아니라..)
      그 지점에서 NOx,탄소화합물 등의 유독 배기 가스가 순간적으로 증강 됩니다. (윗짤 참조)

  => 이것은 디젤의 가장 무시무시한 단점이며 결론적으로 요즘 승용 디젤 퇴출위기의 근본적인 얘기입니다.

    - 디젤 엔진은 린번 상황이 되면 될수록 유리하므로 가솔린에 비교한다면야 흡기밸브를 크게 열어 제한을 줄입니다.
      나름 흡기 튜닝? 하여 스로틀 로스가 줄어드는 셈 입니다. 이것도 효율에는 유리하죠.
      (가솔린은 연료가 적게 들어가는 저부하 저속 구간에선 압축비를 일정으로 유지하기 위해 흡기 밸브를 쬐그만 열어 공기
      흡기를 줄입니다. 만약에 공기를 많이 넣어 압축률을 디젤마냥 조금이라도 높이게 되면 노킹 크리가 터짐)

Gasoline 엔진

               * 흡입 - 압축 - 폭발(점화플러그) - 배기 가솔린 4행정 구조... 이것도 모르실 분은 없겠지만서도.. *
 
  - 가솔린 연료는 디젤에 비하여 에너지 밀도가 낮고 분자량이 낮음 = 또한 가벼워 쉽게 공기중으로 휘발됨.다시 말해 불안정하죠
    따라서 디젤 연료에 비하여 상대적으로 약간의 높은 온도나 압력 상황에서 쉽게 불이 붙습니다 .
 
  - 결국 연료가 불안정 하므로 실린더내 압력이나 열변화에 디젤 연료보다 민감하며 의도치 않게 발화(노킹!)를 쉽게 유발 가능합니다.

  - 노킹 관련 실린더 내 점화 시점 제어가 쉽지 않으니 엔진설계 calibration 단계에서부터 노킹 방지를 위해
    압축비를  제한 합니다. 1:8 ~1:10 정도로요. 압력을 너무 높여 압축을 해버리면 미리 꽝 터져버리겠죵?(노킹)
    그래서 압축비를 낮춥니다.
 
   => 압축비를 제한해서 쉽게 터지지 않게 만든 후 그 대신 폭발은 점화 플러그의 전기 스파크를 이용해 인공적?으로
     유도하는것 입니다. (바꿔말해 전기 스파크를 조절하여 폭발 시점을 인위적으로 조작 할수 있다는 것..)

   => 이 압축비는 내연기관에서 가장 이상적인 연료-공기 혼합 비율과는 꽤 동 떨어져 있지요 .
      따라서 효율(연비)를 희생?하고 그 대신 점화 제어 안정성을 얻는것이 가솔린 내연기관 설계의 기본 인것입니다.
     (린번 lean burn 과 반대되는 용어로 연료가 풍부한 rich burn이라고 함.)  
 
  => 투입되는 연료대비 효율이 떨어져 출력 즉 폭발력을 낮추므로 부수적으로 조용하고 진동 없는 엔진이 되는것은 덤입니다. -0-

  - 압축률 말고도 실린더내 온도도 가솔린 연료의 안정성을 해치므로 일정 수준의 온도유지를 위해 냉각계통 보강이 디젤
    엔진에 비해서 상대적으로 까다롭게 설계 됩니다.
   (뭐 가솔린이야 억지로 전기 스파크써서 팡! 터트리면 되지만 밑에서 설명할 HCCI 엔진 에서는 이 문제가 치명적입니다.
   시동 걸자마자 냉온 구간에선 점화가 잘안되거든요.역으로 초고온 구간에선 너무 잘터지고.. 헥헥
   이건 밑에서 다시 설명하겠음)
 
  - 디젤에 비해서 민감한 가솔린 연료를 공주님 마냥 받들어 모시기(=_=;;;) 위해서
   
     1. 과열이 아닌 적당히 예열된 온도 상태의 가솔린 엔진 블럭 상태를 유지하기 위해 냉각계를 좀더 신경 쓰고
     2. 디젤과 달리 공기를 적게 쓰는 낮은 압축비로 효율(연비)를 포기 하는
   
   조건하에서 극고열과 극고압을 피해 조심조심 연소를 시키다보니 본의 아니게 배기가스에 NOx등 유독물질 배출이 낮아집니다 .
   또한 가솔린 연료 자체가 탄소분자 함유량이 적은 연료이다보니 탄소 미세입자 배출도 원론적으로 낮지요 .
    
    => 친환경 시대에 가솔린 엔진의 가장 큰 장점이 어쩌다가 요것이 되어 버린셈.. 소뒷걸음 치다가 쥐 밟은거...
    => 단지 CO2,CO,HC 의 배출량이 디젤에 비해서 높습니다.

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HCCI 엔진이란?


   - 가솔린 연료 + 외부공기 = 혼합기를 말 그대로 디젤처럼 실린더 내 <압축> 해서 폭발 시킨다는 개념 의 엔진입니다.

   - 이는 가솔린과 공기를 미리 균질하게 섞은 혼합기 (Homogenous Charge) 를 자연적으로 반응할 때까지
     압축하여 실린더내 혼합기의 밀도와 온도를 증가시켜 (Compression) => 폭발 (ignition) 시킨다는 뜻입니다.
     ( H omogeneous C harge C ompression I gnition Engine ( HCCI ) 엔진 용어는 여러번 뇌속에서 반추하셔야함)
     
     그리고 가솔린 연료 는 민감하고 불안정하긴 하지만 적정한 온도와 압력하에선 디젤보다 휘발이 더 잘되기 때문에
     균질 혼합기(homogenous charge) 로 만들기는 훨씬 쉽습니다.
      
   - HCCI 엔진은 가솔린엔진 처럼 점화 플러그 스파크로 폭발시점을 맞출 수도 없고 그렇다고 해서 디젤 처럼.
     압축 실린더내 연료를 고압 직접분사(CRDI) 할 시점을 조절하여 폭발 시기를 맞출수도 없습니다.
      온도나 압력이 너무 높아도 안되고 그렇다고 해서 너무 낮아도 안되고.. 에잇 ㅅㅂ..
     가솔린 같이 짜증나는 연료도 없음.. 바꿔말하면  -_-;;
     
     HCCI 엔진 점화 control은 하여간 실린더 내부에 ① 올바른 압력 , ② 온도 및 ③ 연료 분배 를 제공하는것인데요.
     그래서 무엇보다 2가지 난제 포인트= 압력, 온도 조절을 극복 해야 하는데..

     1.  첫째로 ECU가 원하는 혼합기의 흡기 온도를 실린더 내에서 구현 해야 합니다. 가솔린 연료는 공주님 모시듯이 .. :)
        이게 사실 장난 아닌 얘기인데.. 열대지방부터 개 추운 시베리아 지역 혹은 4계절이 뚜렷한 우리나라 기후를
        생각해보세요. 항상 가솔린 + 공기 = 혼합기 가 때에 따른 적절한 온도 환경을 갖추게 하는것은 존나 빡센 일 입니다.  
        하지만 이걸 달성하지 않으면 실린더내로 휘발성 가솔린이 골고루 꽉차게(homogenous charge) 하는것은 불가능합니다.
        너무 차가우면 아예 연료가 휘발되지도 않지요..반대로 너무 뜨거우면 미리 점화되서 노킹이. -_-;;

       => 저출력 구간에서는 흡기 부위에 일종의 전기히터 를 설치하여 흡기되는 혼합기를 미리 데워주는 방식이 가장 간단하나
          (디젤의 연료 예열 플러그 비슷) 반응성이 느려 사장되었습니다.   
          그 대신 배기가스열을 역으로 이용하는 FTM(Fast Thermal Manager)multi-pipe 시스템 을 도입했었습니다.
          실린더 별로 공기 온도를 다르게 하여최상의 효율을 추구하기도 하구요.
            * pre-heating 초창기 모듈. 윗짤 보시면 이해가 어렵지 않으나 하여간 느려서 최신 hcci 엔진에는 안씀!*






                 * 흡기 포트를 인터쿨러(배기열) 처럼 이용하여 공기를 pre-heating하는 FTM SYSTEM ..
                  EGR 시스템 비슷하게 결합되어 있는것 을 주목하세요. *

      2. 둘째로 실린더내 혼합기의 원하는 압력상황을 즉각적으로 구현 할수 있어야 합니다.
        좀더 정확한 표현으론 ECU가 실린더내 원하는 '압축률'을 최대한 빠르게 즉시 구현 할 수 있어야 되고
        그래야 혼합기가 실린더내 적정 농도로 골고루(homogenous charge) 퍼지고 적정 발화 온도를 구현가능합니다.
        
          ① 이것을 달성할려면 기존의 캠샤프트 굴려서 흡기 밸브 열고 혼합기를 자연스럽게 실린더로 밀어넣는 그런
             느려터진(-_-;) 흡배기 방식으론 택도 없습니다.
           
           => 따라서 캠샤프트를 없애고 흡배기 밸브 조절을 마치 전자식 솔레노이드 밸브 작동하여 직분사 하듯이
               쏴버리는 새로운 방식을 시도해 보거나,
             (단 가솔린 혼합기는 디젤보다 분자량이 적어서 잘 분산되므로 디젤 CRDI 분사같은 고압까지는
             필요 없고 대충 50 bar 이상 압력이면 됨. 문제는 혼합기를 민첩하게 원하는 시점 + 적정 압력으로 쏴돼는것임)
            
           =>아님 캠샤프트 - 밸브트레인 기술체계 자체를 더 비약적으로 발전 시킨다거나 ???  하여간 그런저런 기술적
             발전이 필요하다는것입니다.

            그리고 디젤 엔진 마냥 흡기밸브를 큰 용량으로 열어 놓던가 아니면 엣킨슨(or 밀러) 싸이클 처럼 흡기 밸브를
            오랜시간 열어 놓기도 하지요.
              때로는 흡-배기밸브를 빨리 닫거나 열어 실린더 내 retained 배기가스를 EGR 처럼 써먹기도 하고( 내부 EGR ),
              디젤스럽게 쓰로틀 로스도 줄이고 하여간 최첨단 흡배기 조절 기술(VVA)은 죄다 빨아드리는 분야가 HCCI 엔진쪽임니다..
              헥헥....
             (VVT + VVL  = 통합개념 VVA  관련 얘기임니다.)


             * 윗짤 처럼 캠샤프트를 안쓰는 흡배기 모듈로는 Electrohydraulic valve drive 등이 있음..*


                   * 벤츠의 디조토(diesotto)엔진은 윗짤의 electromagnetic 방식의 밸브 시스템을 사용했음. *      
            


     * 여전히 캠샤프트를 사용하는 방식은 회사 마다 다양함.. 가장 최신은 윗 두짤방의 피아트 multiair SOHC VVA 시스템 입니다... *
       FIAT가 2009년에 내놓은 이 VVA(VVT,VVL기능 포함됨) 모듈은 제 생각엔 가장 진화된 내연기관 흡배기 조절 방식이라고
       봅니다. VTEC,밸브트로닉 같은거보다 살짝 더 구조가 간단하고 고장나도 대충 디폴트 엔진 캠 작동은 정상적으로 합니다.
       이거 비교 설명은 너무 기니까 여기서 시마이*

      * 주 - 밸브 관련 기술쪽은 HCCI 엔진 이 글 전체보다 분량이 더 많은 양을 리뷰 해야 여러분들이 이해하실수도 있음.
        VVT + VVL  = VVA 이런 개념 정립 쪽은 까마득한 분량이 필요합니다.
        도저히 시간이 안되니까  이해 안되면 그냥 그런갑다하고 패스 하시면 됩니다. ㅈㅅ(사실은 패스하시면 안됨..ㅠㅠ) *



          * 마지막으로 윗짤 설명 내용을 직접 읽어 보세요.. HCCI 엔진용 흡배기 밸브 시스템의 난제를 잘 설명하고 있습다.
          캠샤프트로는 불가능한 빠른 흡배기 조절 시스템이 필요하지만 그렇다고 해서 고부하 출력 구간에선 전통적이며
        신뢰성 있는 캠 샤프트 밸브 모듈이 없으면 역시나 허전 하다.. 꿀꿀......어쩌라고 ㅅㅂ =_=;  *
          (캠 샤프트 굴려서 흡배기 밸브를 여는 OHC 엔진을 상용화한지 100년이 되었지만 여전히 기계적 신뢰성이 높기에
           계속 쓰고 있는것입니다..  과거 제글 <== 한번 다시 읽어 보시길)

   





 
  ② 흡배기로 혼합기를 밀어넣어 압축률 조절하는 방법 이외에는 아예 커넥팅 로드나 크랭크 샤프트를 개조하는
    복잡다난한 방법을 통해 실린더 피스톤의 TDC(top dead center)를 변화 시킴. (실린더 사이즈를 가변적으로 아예 바꾸는 개념)
     ---> 물리적인 실린더 연소 공간 볼륨 변화 를 만들어 압축비를 변형 하는 방법이 있습니다.
     




                       * TDC 와 BDC 용어 정리는 윗짤로 이해하시길.. 크랭크와 연관성도 눈여겨 두시고요*



     => 최근 대표적으로 나온 물건은 닛산의 VCR(Varialble Compressing Ratio) 엔진 입니다.  기술의 닛산! 뻘짓의 닛산 !
        

    * 닛산의 VCR.. 말로 하는 설명보다 윗 짤방이 이해가 더 빠르실듯.. 간단히 설명하면 숏스트로크 (압축비 1:8)
      <=> 롱스크로크 (1:14) 엔진 전환을 커넥팅 로드와 크랭크축 에 조절 모듈 을 달아 구현하는 방법입니다. *
       도요다와 마즈다의 엣킨슨=밀러 싸이클 + 터보 엔진 에 대항하기 위한 닛산 스러운 방식이랄까..
       닛산은 이 엔진을 바탕으로 새로운 방식의 HCCI 엔진 개발도 서두르는 중임.. ~ 카더라..


   but 닛산보다 더 빠르게 최신 VCR을 상용화한 회사는 사실 따로 있는데.. 프랑스의 MCE-5 라는 2차 벤더 회사입니다..
 


                * 닛산 VCR 엔진보다 더 빠르게 출시된 프랑스 MCE-5 사의 VCR 엔진. 대충 2009년 정도에 나왔죠..
                   윗짤방을 보시면 푸조 208에 2016년 컨셉카로 선보였습니다.
                   1.5리터 용량이지만 270마력 45 토크 출력이 나옵니다. 이 엔진을 기반으로 HCCI 쪽 개발도 꾸준히
                   진행중.. 심지어 중국 둥펑 자동차쪽도 숟가락 얹고 있는 중인데.. 문제는 여기도 닛산 계열이라.. 쩝.
                   (요즘 중국차 벤더 회사들 연구 개발은 한국 수준을 넘어선지 오래임 =_=;)  *

   * 밀러 사이클에서 흡배기 밸브 조절을 통한 압축비 조절 의 예시.. 윗짤은 폭바 아우디 2.0 TFSI EA888 블럭 신형엔진입니다.
     이것은 캠축밸브 이용하는 압축비 조절의 일종 이라 VVA 란에 올려야 하는데 VCR과 비교를 위해서 여기다 짤방 올립니다.
     그런데 흡기 밸브를 압축 시작 시점에서도 여전히 열어 놓아 펌핑 로스를 줄이는 전통적인 밀러 싸이클과는 달리 폭스바겐은
     저출력 구간에선 흡기 밸브를 빨리 닫고 대신 압축 행정 스트로크를 단축(녹색 화살표) 하여 펌핑 로스를 줄임 +
     폭발 행정을 늘리는 변태?적인  밀러 사이클을 구현했습니다.
     (어쨌거나 밸브 타이밍 조절하여 펌핑로스 줄이고 폭발행정 길게하면 장땡! 흡기 빨리 닫으니 연료도 아끼고..)
     폭스바겐에서는 이걸 밀러사이클 이라고 안하고 자체적으로 B-cycle 이라고 부릅니다. 에휴.. 용어 부터 골치 아파요..

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밀러 사이클이란?



엣킨슨 사이클 엔진 작동 방식을 그냥 흡배기 밸브 조절(vvt-i)로 구현한 엔진 이라고 생각하시면 됨.
실린더 4행정중 압축 모드에서 흡기 밸브를 일부로 늦게 닫아(delayed closure) 펌핑 로스를 줄입니다.
흡기 연료가 다시 역류하여 연비개선에도 도움을 주고요.. 단 저속=저부하 구간에선 엔진 출력과 토크가 너무 떨어집니다.

그래서 하이브리드 차량의 엣킨슨 - 밀러 엔진의 저속 구간에선 모터 출력이 힘을 보조하죠. 아니면
CVT 같은 미션을 이용해서 보조하기도 하고요.. ==> 최근 K3 가 이런 비스므리한 엔진 + CVT로 출시된걸로 압니다.
아님 말고.. ㅋ (근데 마즈다-스바루가 일본 내수 경차 일부 차종에 1991년도엔가 컨셉카로 이미 소개했던 방식입니다.)
이해 안되면 그냥 엣킨슨 엔진인 갑다. 하셔도 됩니다. 뭐 프리우스도 이런식으로 작동되니..
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     사족하나 달면
     디젤게이트 이후 아우디-폭바는 봉인해제하고 어마어마한 파워트레인을 대놓고 양산 하는 중입니다. 살아 남을려고.. ㅋ
     국내에는 저 엔진 언제 제대로 들어오나? 저 엔진 원리상 듀얼 분사구조라 카본 침착문제에 자유로움.
     그리고 압축비 변환이 여유로우니 이론상 저 옥탄가 일반 휘발유에도 엔진이 제대로 굴러갈 것이고요.
     아아.. 얘기가 또 삼천포로 간다 .. 이 얘기는 여기서 시마이..*
 


-  온도,압력등 이 2가지 난제 포인트 극복은 = 결국 점화 포인트를 어떻게 조절 하는가?  와 일맥상통하는 말인데..
   긴 설명 다 던지고 결론만 종합하면

• 흡기로 들어오는 induction gas(혼합기) 온도 를 어떻게 조절하는가?
• 실린더내 압축률 은 어떻게 조절하는가?                                                                                  

    -압축률 조절을 위해 흡배기 밸브조절(VVA)는 어떤 방식을 사용하가?
    -VVA로도 공기 밀어넣는 force가 부족하면 빠른 고압의 흡기압력을 구현하기 위해 터보,슈퍼charger도 접목되는가?    
    -흡배기 밸브가 아닌 압축률 조절을 위한 아예 새로운 방식(etc.닛산 VCR)을 사용 하는가?

• 배기가스를 순환하는 EGR 은 induction gas heating 유도 이외 친환경 용도로도 같이 적용 될수 있는가?
  
• 경우에 따라서 가솔린 직분사 모듈+MPI 듀얼분사로 장착하여 실린더내 점화 환경 조절에 이용할수는 없는가?

      지금 언급한 이 항목을 정복하는 것이 HCCI 엔진 개발의 모든 것 이라고 감히 말할 수 있습니다. ~_~
     또한 HCCI 엔진이 아니더라도 이 항목관련 기술은 모든 내연기관 엔진 발전의 기본? 인것입니다.
    
 - HCCI 엔진은 일반적으로 첫시동을 걸면 냉간구간에는 가솔린 엔진 (spark ignition = SI) 과 달리 점화가 잘 되지 않습니다.
   온도가 차가우니 역설적으로 점화가 안되요.
 
   또한 RPM 쫙쫙 올리는 고출력 구간에서는 반대로 실린더내 온도및 압력이 너무 올라가 점화가 빨리 되어 버리므로 노킹등의
   엔진 부조화를 막을수가 없습니다. 냉간구간이야 예열등의 방법이 있다지만 고출력 구간의 고부하는 정말 조절이 어렵습니다 .
   (현재까지도 HCCI 엔진의 가장 큰 난제가 고출력 구간 작동 임다.)
     
     => 그래서 일정 출력 range 구간에만 정상적으로 작동되는 제한 이 생깁니다.


                  
                  * 일정 구간(range) 에서 만 정상적으로 작동하는 hcci 엔진.. 짤방은 닛산 홈피에서 퍼옴.
                      온도가 낮으면 점화가 ㅈㄹ 이고 온도가 높으면 노킹이 ㅈㄹ 이고.. -_-;*
 
   -   연료 배분의 관점으로 HCCI 엔진은 전반적으로 기존의 가솔린 엔진보다는 린번 상황을 추구합니다.
      원래 디젤같은 가솔린을 지향했으니 당연한 얘기를 또 하냐? 하고 반문하실수도 있겠지만 HCCI 엔진은
      가솔린,디젤과 달리 실린더 전체에 가급적 자신이 가진 모든 화학적 에너지를 동시에 폭발 시키기에 상당히
      블럭에 무리가 갑니다.


                                     * 윗짤방은 각각 내연기관의 폭발 양상을 그린 모식도*
     
     ==> 커먼레일 인젝터 분무 지점부터 폭발(flame)중심점 이 시작되는 디젤 엔진
         점화 플러그 전기 스파크로 반구를 그리며 점점 뻗어가는 폭발중심점 을 가진 가솔린 엔진

        VS

        과 달리 대비적으로 실린더 전영역에서 동시에 그리고 빠르게 터지는 HCCI 엔진 은 가솔린 연료가 가진 화학적 에너지를
        폭발 -> 운동에너지로 훨씬 더 많이 쏟아 붓습니다. (바꿔 말하면 열에너지 손실이 적음..)
        대신 이만한 운동에너지를 받아줄려면 실린더 블럭이 디젤 보다 더 짱짱 해야 하고. 블럭 손상을 막기위해
        가급적 연료량도 린번 상황으로 줄여서 폭발력을 어느정도 감쇄 시켜야 합니다. 덕분에 연비가 좋아지는 것은 덤이고요.

     ==> 그런데 가솔린이나 디젤이나 모든 연료가 동시에 점화되지 않는다는 얘기는
         불꽃이 실린더내 연료를 따라 불 붙으며 이동하는 데 시간이 걸린다는 얘기인데 시점에 따라선
         아직 모든 연료가 불이 붙은것도 아닌데 피스톤은 이미 운동을 다 마친 경우도 있습니다.
         따라서 제 시간에 연소 되지 않는 연료 기체 자체가 확장해서 피스톤을 밀 수도 있고(미약하지만)
         , 어떤 경우에는 전혀 연소 되지 않는 연료도 여전히 남아 있어 같이 배기되는 경우도 있죵.
         이건 효율=연비의 낭비 요소 이며 환경적인 측면 에서도 당근 안좋은 겁니다.
         (상대적으로 연료가 동시에 터지는 HCCI 엔진의 장점이 이런 점에서도 나타나죠.CHECK!)
       

     ==> 윗 짤방의 Hot flame (초고열, 초고압) 지점에서 불활성 질소가 결국 견디다 못해 반응을 해버려 NOx 가 쏟아집니다.
         디젤은 그 와중에 연료미립자가 밀집된 부위이므로 연소가 안된 탄소 미세 알갱이 (smoke = PM) 도 쏟아지고요.
         
         vs
         
         HCCI엔진은 가솔린을 안정시키기 위해 온도조절을 해야하니 초고열 상황이 적고,(EGR 등등)
         연료 미립자가 실린더내에 골고루(homogenous) 분산된후 빵 터지니 그런 유독가스 생성은 적습니다.
         ( HCCI 엔진은 그런의미로 굉장히 친환경적인 엔진 입니다. 요즘은 이게 가장 큰 장점입니다.)


    ==> 그 대신 HC ,CO ,H20 등의 배기가스는 훨씬 많이 배출됩니다. 단 요넘은 기존의 촉매 방식으로
        손쉽게 제거 가능하니까 큰 문제는 아니에요.

 







 -  점화 플러그 없는 인류역사상? 최초의 가솔린 압축 착화 엔진은 GM의 HCCI 엔진입니다.
 
       * 윗짤을 보시면 알겠지만  초창기 HCCI 의 개념정립을 했던 즉 레퍼런스 엔진이 요겁니다. 2006년 말에 나왔죠.*
                        (어차피 HCCI 엔진이라는 용어 자체가 지엠에서 튀어 나온것임..)
    
     앞서 설명했던
     캠샤프트가 아닌 전기 유압식으로 조절되는 흡배기 밸브로 압력 및 압축비를 빠르게 조절 하고  
     + 내부 EGR 즉 배기밸브를 일찍 닫아 실린더내 retained 배기가스를 이용하여 혼합기의 온도를 올리는데 활용하였습니다.
     
     그런데 직분사 모듈도 보이죠?  실린더 내 잔존하는 배기가스 온도가 너무 높을 경우 배기 행정 끝타임에 살짝 약간의
     가솔린 연료를 분사하여 온도를 식히는 용도 로 쓴겁니다. (원리상 잔존 배기가스는 산소량이 희박하니
     고온 이라고 해도 실화가 되지는 않음)

     그리고 흡기 행정때는 제대로 연료를 빠른 분사하여 homogenous charge로 혼합기 를 만들었고요.
     결론적으로 4 행정때 2회 직분사를 하는겁니다. 직분사 컨트롤이 신의 경지에 올라야 가능한 엔진이긴 합니다. -_-;
     레알 아메리카 기초 과학기술의 결정체..

     물론 아무리 직분사 조절해봤자 가솔린 연료의 불안정한 한계로 전기 스파크 마냥 정밀 점화 타이밍 조절은 힘들어서
     고출력 직분사 구간에는 무용지물...아니 노킹지물 ...

     (하지만 GM 델파이의 이 가솔린 정밀 분사 타이밍 연구는 저 옥탄가 일반 휘발유 직분사 기술의 모태 가 되었습니다.
     그 후 라이센스를 통해 한국으로 흘러들어와 현대-기아 쓰레기 gdi엔진 의 전설을 만들었..... )



* 초창기 HCCI 엔진을 부착한 오펠 벡트라 (새턴 오라)는 그래서 시속 80~100km 이상을 내기가 힘들었고 냉간 시동및 고출력 구간을
  뺀 HCCI 모드 작동 RPM range가 정해져 있었습니다. 윗짤방 그래프 보세요..배기행정 끝물 타임에 직분사로 조금씩 연료를 분사하며
  실린더 내 온도를 조절 하는 방식은 연비 향상에는 마이너스였습니다. 기존의 가솔린 보다 15% 정도 수준밖에... 벌써 11년전 얘기네요*
           
* 그래도 온도,압력 조절도 가능하며 무엇보다 즉각적인 연료 배분 을 위해 가솔린 직분사 모듈은 HCCI 엔진의 필수품 입니다.
  mpi + 직분사 = 듀얼분사 혹은 직분사 ONLY등등.. HCCI 엔진 개발에 다양한 적용이 있을수 있는데.. 간단하게 생각하면 연료를
 '압력'걸어 쏴주니까 먼가 실린더 내 압력조절에 써먹을수 있겠다~ , 연료 자체는 상대적으로 cold 상태니 온도 조절에도
  써먹을 수 있겠다~   하는 생각은 쫌만 머리 굴리면 어렵지 않게 이해되실듯.
 (이런 HCCI 엔진 연구 파생 기술때문에 기존의 가솔린 직분사 엔진 기술 자체도 비약적으로 발전하게 된 것입니다.) *
 

 




HCCI 엔진의  최근 근황. (자 드디어 이글의 본론 입니다..ㅋ)

  HCCI 엔진은 앞서 리뷰한대로

• 온도
• 압력
• 연료 배분(공급)
  

  의 적절한 조절을 통해 압축 발화(auto-ignition) 을 구현해야 하는점이 포인트인데..
  지금까지 제 이 글 쭉 읽어 보셨으면 알겠지만 꽤 어려운 난제이고 기술적으로 해결되었다고 하더라도
  추가되는 모듈의 엄청난 가격등등... 상용화가 여전히 안되는 것은 다 이유가 있죠.

 이 이후로 기술적 난제를 해결하려는 여러 시도가 있었지만 일단 현 시점에선 대충 2가지 방안으로 나뉩니다.
  (정말로 대충 설명하겠씁니다. 글이 너무 길어지네요)

 1.점화플러그를 병용해서 쓰는 방법.SPCCI( SP ark- C ontrolled C ompression I gnition )
 
   -  기존의 가솔린 SI(Spark Ignition) => SPCCI => HCCI 로 가는 과도기적 엔진이라고 봐도 되고..
      아예 HCCI와 별개로 SPCCI 라는 장르를 만들었다고 생각해도 괜찮습니다.
      (주: 용어정리좀 하자면 디젤 엔진은 CI (Compression Ignition) 엔진이라고 부르기도함)
    
   ① 벤츠의 diesotto 엔진   
     

              * 한때 뜨거웠던 벤츠 디조토 F700 컨셉...   ~_~ but 대량 양산이 안되서 조루 취급 받는 ...ㅋ *

     -자동차가 막 출발하는 시동구간 은 좀 짱센 하이브리드 모터 (MG-motor generator)같은걸로 굴림 ==>
     
      그 다음 어느정도 차가 굴러가서 실린더내 유입 흡기 온도 pre-heating과 압력조절이 가능하면
      저속-중속 구간에는 HCCI 모드 로 작동 ==>

      그 다음 아우토반 주행등의 고부하 고출력 구간에서는 HCCI 모드를 포기하고 압축비를
      낮춘후  일반적인 가솔린(SI) 점화 플러그 직분사 터보엔진 모드 로 작동합니다.
    
      * 윗짤은 디조토 엔진의 밸브 시스템(마그네틱) 모식도.. 흡기압력을 조절하여 압축비를 조절하는 VVA의 일종 *

 
     아예 순수 HCCI 모드를 전영역에서 구현하지 못하니까 크게 2단계로 나누고 바뀌는 압축비는 VVA모듈을 '잘' 튜닝해서 적용함.
     냉간 시동및 초저속주행은 하이브리드 마냥 전기 모터로 해버리고요..

     GM의 HCCI 엔진 처럼 순수하게 점화 플러그를 없앤 그런 엔진은 아니나.. 각종 모듈을 적용하여
     기존의 가솔린 엔진보다 효율을 30% 정도 향상 시켰습니다.

     단 시대를 너무 앞서간 나머지 대량 양산 계획은 모조리 실패 했습니다.  2007년에 하이브리드 + 직분 터보 + hcci 모드
     가능한 엔진이면 엔진 단가만 대충 3억~4억 정도 되었을겁니다 . ㅋ
     (but 당연하지만 이 엔진 이후 벤츠 전 엔진 라인업들은 기술적으로 한단계 더 발전하였슴. 기술혁신적인 면에서는
     돈 낭비는 아니었죠. 기술 실증 엔진이라고 생각하시면됨)
     
   
    ② 마즈다의 skyactive - X 엔진. (<== 주목! 곧 북미에서 정식으로 양산 출시 됩니다.)
   
                                                     * Skyactive X 엔진 *




   - 이 엔진은
    근본적으로 점화 플러그의 스파크 가 일반적인 가솔린 엔진과 달리 실린더 전 영역으로 퍼지지 않고
    일정 미세 부위만 퍼지게 제한을 둔 설계 를 한 실린더 + 피스톤 상부 문양설계를 갖춘 점화 플러그 가솔린 엔진(SI)을
    근간으로 합니다.
  
   
    
   - 윗 영상을 보시고 제가 다시 설명하면

   => 가솔린 린번 혼합기를 VVA던 뭐던 잘 조절해서 구현하는 밀러 싸이클 을 이용 homogenouse charge
      실린더 내 압축 행정을 개시함.
  
   => 압축도중 노킹을 일으키지 않을 정도 간당간당한 = 압축비 1:16 정도에 도달하면 압축 스트로크가 다 끝나지 않았는데도
      점화 플러그가 이 아슬아슬한 순간을 딱 노려 미세 점화 를 합니다. (실린더 전 영역이 아닌 일정부위만 퍼지는 스파크 !)
  
   => 점화 플러그 스파크 주변에 국한 하여 미세하게 혼합기가 점화 + 아직 압축 도중인 피스톤 스트로크 힘이 가세하여
      전체 혼합기의 압력이 갑자기 쫙 오름 ! (압축비 1:16 에서 갑자기 1:18 그 이상으로!  1:29 까지 가던가함.. -_-^ )
  
   => 그 후부터는 일사천리로 HCCI 모드작동 개시죠.. 'ㅅ'
       이제부턴 실린더 전체 혼합기가 이른바 압축 점화(compression ignition)되는 것입니다.
       (전기 스파크 점화로 전체 점화하는것이 아님!)

    * 요약하면
      미세 혼합기가 적당히 압축되면 압축 도중에 실린더 전체가 아닌 점화 플러그 주변부 혼합기만 살짝 점화시킴.(스파크로)
     ==> 플러그 주변만 점화된 혼합기의 연소 배기가스 볼륨 증가 +
       아직 진행중인 압축 스트로크 피스톤 압력이 실린더 내 전체 혼합기를 밀어붙임.
     ==>전체 실린더내 압력 증가 !
     ==>압력증가로 HCCI 빵 터짐..

- 이 과정을 실린더내 압력 그래프로 분석해보면

  * 일단 비교 대상으로 디젤 과 가솔린 을 봅시다. 일정 고압에서 빵터지는 디젤과 적당한 압력에 도달한후 점화 플러그로 전체
     혼합기를 인위적으로 점화 시키는 가솔린의 압력 비교를 보세요.. 이해가 어렵진 않습니다.
     (Top Dead Center=TDC는 앞서 설명한대로 피스톤이 실린더 헤드 끝까지 압축된 상태를 말함) *


 * 마즈다의 skyactive x 엔진( SPCCI ) 의 경우 압축과정 도중 일정 압축비(압력)에 도달하면 스파크를 살짝 점화 합니다.
  => 그 이후 말 그대로 Spark initiated Pressure Rise 로 순간적으로 압축비가 쫙 올라가면 HCCI 모드로 빵 터지는것입니다.
 
   위 가솔린 - 디젤 그래프 짤과 이 짤을 여러번 숙지하세요. 스타이액티브 X 엔진 이해하는데 이거 이상의 짤방은 없습니다..
 
   (윗 두 그래프 출처는 유튜버 동영상 캡쳐인데. 어디서 퍼왔는지 까먹었어요. ;ㅅ; 아우 이 ㅂㅅ 치매 머리야....
    ..허락없이 불펌해서 죄송할뿐. 만약 문제되면 바로 삭제예정입니다. *)
 
   이 윗 두 그래프 짤을 다 이해하셨다면 다시 한번 윗 동영상도 시청해서 확인 바랍니다.. *
 
 -   SPCCI 엔진의 일종이라 벤츠 디조토 엔진의 후계자라고 부르는 유럽 벤더 기업들도 있지만
     솔직히 벤츠와는 방식이 전혀 다릅니다.  그리고 스바루 정도까진 아니어도 마즈다도 기술력으로는 한가닥 하는 넘들이고요.
     기존의 내연기관에 익숙해진 현대인들이 가장 손쉽고 저렴하게 접할수 있는 HCCI 엔진 방식이라고
     칭찬하는 엔지니어들이 많죠. 남들이 점화 플러그를 없앨려고 노력할때 오히려 역발상으로 점화 플러그를 적극적으로
    이용 한 HCCI 엔진의 일종이라고 씨부리며 마즈다를 찬양하는 분위기도 있어요.

 -   어쨌거나 스파크 플러그로 조절하는 방식은 확실한 점화 유도라는 관점 에선
    무엇보다 믿음이 갈수 밖에 없습니다. (효율과 출력은 조금 떨어지지만서도.. 디조토가 30% 정도면 이것은 20% 정도 개선됨.)
       
 -   특히 VVA 밸브조절 방식 언급할때 나온 이른바 밀러 싸이클을 현대적으로 재 조명하고 최초 도입한 회사가
     바로 마즈다 입니다. 1991년까지 거슬러 올라가는 얘기인데.. 로타리 엔진 흡배기 flow 조절이 워낙 조ㅅ
     같다니 보니 마즈다도 흡배기로 별 진상짓을 다 고안하고 그랬던.... 여기도 재밌는 얘기가 많은데.. 그냥 시마이..하겠음.
 
 -   무엇보다 이 엔진은 곧 출시됩니다. 세계 최초로 상용화된 HCCI(라고 말하기엔 좀.. ㅋ)엔진으로 역사에 기록될거에요.
     원래는 올해 초였는데 연기되서 내년쯤에 MAZDA-3 소형차에 장착되서 출시된다고 하네요.. 이미 뉘르부르그링 서킷부터
     극 한랭 테스트까지 다 끝난 걸로 암. 이건 컨셉카 cx-5 계열.. 하여간 잘 굴리고 있더라구요.
    


2.Opposed HCCI engine.(OPGCI = OP posed G aoline C ompression I gnition )
 
  - Opposed piston engine 에  HCCI 기술을 접목 시킨 물건인데.. 역시 사전 지식이 좀 필요 합니다.
    이런 고대?의 엔진까지 끌어들여 가솔린 압축 착화 엔진에 적용한 기술진들에게 일단 경의부터 표하겠습니다.
    (북미 지엠 - 델파이 퇴직 꼴통 논눼 들이 주축으로 achates 라는 2차 벤더 + 미국 국립 아르곤
     에너지 연구소 공동 프로젝트임. 특히 환경적인 면으로 미 정부가 직접 투자중.)

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 Opposed engine (OP engine) 이란?

 - 용어자체도 생소하신분들이 많을텐데 한글 용어가 없어서 그냥 Opposed engine 이라고 부르겠습니다.
   굳이 말로하면 < 실린더 헤드가 없이 실린더 하나에 양쪽으로 피스톤을 갖는 엔진 >을 뜻합니다.



 
          * 백날 말로 설명 듣는것보다  짤방 백번 보면 opposed engine의 원리가 이해가 가실겁니다.. -_-;*
    
     - 2행정 엔진의 일종으로 오토바이 구형엔진 마냥 실린더 라이너 옆에 흡 , 배기 구멍을 뚫어놓은 엔진입니다.
   
     - 구조상 캠이나 밸브, 실린더 헤드 자체가 없습니다 .그래서 실린더 헤드, 캠축을 윤활 과 냉각 한다고 에너지
       ㅈㄹ 낭비할 필요가 없죠. 그리고 당연하지만 구조물이 없으니 무게가 감량됩니다.
       (상대적으로 열효율 관리에 좋습니다 . 냉각이던 가열이던 실린더 내부와 외부 접촉면이 상대적으로 줄어드니
       열환경 자체를 관리하기 좋죠- 헤드 닿는 면적을 날려버렸으니-)
                                     
            * 여러분 내연기관은 배기열 말고도 은근히 냉각부분에서 손실이 큽니다.. 리마인드 해두세요 ~_~ *

      - 그리고 일반적인 엔진에서 폭발 행정시에 실린더 헤드를 반작용으로 차버리는 힘이 낭비되지 않고
       그 대신 반대편 피스톤을 차버리는 꼴 이 됩니다. 이론상 실린더 헤드에서 낭비되는 friction(마찰)이 없게되는거죠.

       또한 실린더 헤드가 없어 서로 피스톤을 밀어주는 힘이 출력을 높이는 좋은 방향 으로 상쇄되니 엔진 구조물에
       부하가 적어집니다.  바꿔 말해 상당히 고출력 고폭발에 엔진블럭 구조가 잘 견딥니다. 노킹에도 강한편이죠.    
         
     - OP 엔진은 피스톤이 2개 => 크랭크 축이 2개 인데 이게 서로 연결되는 기계식 gear 구조물이 추가되는 단점 이
       있습니다.  단 윗 움직이는 움짤을 보시겠지만 마치 엣킨슨 엔진마냥 펌핑로스 라는 개념을 줄입니다.

     - 내연기관의 기본적인 체적효율을 위해 배기 밸브가 먼저 열리고 일찍 닫혀야 합니다. 뭐 말 복잡하게
       할거 없고 배기 행정시엔 배기 밸브가 먼저 열려야 그쪽으로 배기 가스가 빠져나간다는 전제? 입니다.
    
        => 그래서 두 피스톤-크랭크 축 구동이 동등하지 않고 흡기쪽 크랭크 회전을 약간 늦게 설정 합니다. 덕분에
           수평대항엔진과 비슷해 보이지만  rpm이 변화되는 과정에선 균형이 안맞아 거칠어 집니다.
          (윗 짤방중 마지막 움짤을 자세히 보시길..  피스톤 운동이 동등하지 않고 한템포 미묘하게 차이가 날겁니다.)



         * OP engine 흡배기 가 그래도  이해 안가시면 그냥 과격하게 오버설계한 이 짤을 보세요. 커밍스 기관차용 디젤...
           이건 아예 대놓고 피스톤 운동에 차이를 줘버렸죠. 이 op엔진의 경우는 rpm을 잘 못올림. 피스톤 양정 차이로.-_-;
           윗 왼쪽은 EGR, 오른쪽은 흡기 아랫쪽은 배기 입니다. 이렇게 양쪽에 차이를 두지 않으면 흡배기를 제대로
             할수 없습니다. 덕분에 항상 발란스가 안맞음.. ㅋ 수평대항 박서엔진과는 성향이 전혀 다르죠. *
    

     - RPM의 급격한 변화에는 적합하진 않으나 구조가 간단 하고 펌핑로스를 양쪽 피스톤이 서로 상쇄시키는 구조 임.
       그리고 명색이 2행정 엔진이라 오토바이 마냥 고 rpm으로 못 굴리는 엔진도 아니고요. 문제는 rpm이 가변되는
       상황에선 일반적인 2행정 엔진과 달리 회전이 매끄럽지 않고 좀 툴툴 되는 경향이 있지요. ㅋ
       그리고 수평대항엔진 처럼 넓적한 판자 때기 구조로 설치 공간에 애로점이 많은 이 요상한 엔진?은..
       
       ==> 빠른 반응성이 필요 없고 적당한 연비와 복잡하지 않는 정비 용이성, 게다가 장착 부피가 좀 커도 되는 분야
           에 쓸만함.  
       ==> 그래서 승용차는 못쓰고 대신 대형 상업용 디젤 엔진 으로 많이 쓰였습니다.


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글이 길어서 짤리므로 다음 글에 이어 갑니다.. ㅋ