MXA 기술 사양: 멋지게 만들어 더욱 뜨겁게 만들 수 있습니다.

Aug 20, 2023

모든 내연 기관과 마찬가지로 모토크로스 엔진도 열 발생기입니다. 열은 마력의 부산물 그 이상입니다. 그것은 제품입니다! 더 많은 열이 발생할수록 더 많은 전력이 생산되지만 이 동일한 열은 부정적인 방식으로 작동 부품에 끌어당겨집니다. 부하가 높을 때 냉각 시스템은 쌓이는 열을 흡수해야 합니다. 부품이 과열되면 엔진 속도가 느려지거나 작동이 완전히 멈출 수 있습니다.

냉각 시스템은 유체, 워터 펌프, 라디에이터, 호스 및 클램프(케이스, 실린더 및 헤드 전체의 물 통로는 말할 것도 없고)로 구성됩니다. 분명히 라디에이터, 유체 용량, 펌프 용량 및 호스를 과도하게 구성하면 엔진을 얼음 덩어리처럼 시원하게 유지할 수 있지만 무게가 많이 나가게 됩니다. 이것이 바로 모토크로스 자전거 디자이너들이 각 부품을 필요 이상으로 크게 만들지 않고, 필요 이상으로 작게 만들지 않도록 노력하는 이유입니다.

엔진 냉각 퍼즐의 가장 중요한 부분은 유체의 유량입니다. 수년 동안 엔진 튜너들은 유체가 실린더와 헤드 밖으로 열을 끌어낼 수 있을 만큼 냉각수가 느린 속도로 흘러야 하고 대류 냉각을 통해 열이 소멸될 수 있을 만큼 라디에이터의 유체를 오랫동안 유지해야 한다고 믿었습니다. 논리적으로 들리지만 너무 느린 것도 있습니다. 그리고 유체의 흐름을 늦춘다는 생각이 널리 받아들여지고 있음에도 불구하고 그것은 잘못된 것입니다. 실제로 유속이 빠를수록 냉각 시스템의 효율이 높아집니다. 어떻게요? 액체와 금속 사이의 온도 차이가 클수록 열 전달 속도가 빨라집니다. 생각해 보세요? 실린더가 뜨겁고 물이 차가우면 냉각 시스템이 열을 더 효율적으로 흡수하여 엔진 밖으로 더 빠르게(라디에이터로) 전달합니다. 따라서 유체 속도가 높을수록 금속 표면에서 더 많은 BTU의 열이 제거됩니다.

유속이 높다는 것은 뜨거운 물이 라디에이터에서 냉각되는 데 걸리는 시간이 더 짧다는 것을 의미하지 않습니까? 예, 물은 라디에이터에서 더 적은 시간을 보내지만 뜨거운 상태를 유지하지는 않습니다. 유체 속도가 높을수록 라디에이터의 압력이 높아져 유체가 더 빠른 속도로 라디에이터 튜브를 통해 밀어냅니다. 속도가 높을수록 유체 난류가 더 많이 생성됩니다. 고압, 고속 및 높은 난류의 조합으로 인해 더 많은 가열된 분자가 라디에이터의 열교환 표면에 노출됩니다. 이는 유체 속도가 빨라지면 라디에이터에서 우수한 열 전달이 생성된다는 것을 의미합니다.

냉각 시스템의 작동 부품 설계는 냉각 능력에 영향을 미칩니다. 모토크로스 워터 펌프는 증기선의 외륜과 매우 유사한 임펠러가 있는 원심 설계를 사용합니다. 임펠러가 회전하면서 엔진을 통해 물을 밀어냅니다. 회전 임펠러는 유체를 펌프 밖으로 안내하는 꼭 맞는 노틸러스 모양의 플레넘에 들어 있습니다. 원심 워터 펌프는 상당한 양의 유체를 이동할 수 있지만 높은 유속을 생성하는 능력은 매우 제한적입니다.

가장 일반적으로 사용되는 유체인 물은 좋은 열 전도체입니다. 하지만 물에는 한 가지 중요한 단점이 있습니다. 끓는점은 화씨 212도에 불과합니다. 이는 고성능 경주용 엔진의 작동 온도보다 낮습니다. 그럼 왜 끓지 않는 걸까요? 물은 라디에이터 캡에 의해 압력을 받기 때문에 끓지 않습니다. 15파운드의 압력으로 물을 가압하는 라디에이터 캡은 물이 250도에 도달할 때까지 물이 끓는 것을 막습니다. 물과 부동액을 50:50으로 혼합한 혼합물에 15파운드의 압력을 가하면 280도에 도달할 때까지 끓지 않습니다. 라디에이터 캡에 의해 냉각수에 1파운드의 압력이 가해질 때마다 정적 끓는점은 3도씩 올라갑니다. 많은 최신 자전거에는 1.1kg/mm2 라디에이터 캡이 함께 제공됩니다. Kawasaki는 1.6 캡을 사용하고 KTM에는 1.8kg/mm2 캡이 함께 제공됩니다. 1.1kg/cm2 캡은 냉각수가 밸브를 밀어내고 증기가 오버플로에서 나오기 전에 14.22psi를 처리할 수 있습니다. 라디에이터 캡을 1.8로 늘리면 라디에이터는 25.6psi를 처리할 수 있고, 2.0 캡은 앤티를 28.45파운드까지 늘릴 수 있습니다. 압력이 높을수록 라디에이터의 물이 끓는 데 저항하는 시간이 길어집니다.