Automation - The Car Company Tycoon Game/엔진디자인
[clearfix]
1. 개요
Aumation의 엔진 디자인 부분은 생각보다 많이 깊은 편이다. 실린더 갯수, 실린더 배치방식, 헤드밸브 시스템, 연료시스템, 과급기여부, 배기시스템 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 가솔린엔진에 대한 기본적인 지식이 있어야 하기 때문에 4행정 기관 문서를 먼저 정독하길 추천한다.
2. 상세
2.1. 엔진 생성(패밀리 디자인)
[image]
엔진 블럭의 기초를 잡는 과정이며, 여기서 정한 엔진 형식에 따라 어떤 특성의 엔진이 될지 결정되게 된다. 설정 할 요소와 선택지는 아래와 같다.
현실과 마찬가지로 한 개의 엔진 블럭을 기반으로 배기량[2], 캠 프로파일과 제어 기술, 흡기 방식, 연료 분사 방식 등을 변형하여 다양한 형식의 엔진을 만들 수 있다.
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.
- 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.
2.2. 바텀 앤드
[image]
2.2.1. 크랭크 축
Cast Iron-Forged Steel-Billet Steel 순으로 성능이 높아진다. 이는 제작 방식의 차이인데, 주철 크렝크축이 가장 기본적이 형태이며, Forged는 단조, Billet은 금속괴를 깍아서 만드는 방식이다.
그밖에 V형 8기통엔진을 선택하게 된다면 별도의 Flat plane 이 활성화가 되는데 보통의 8기통 엔진은 진동억제의 목적으로 뱅크각이 90도인 cross plane 방식을 사용하지만, 고회전-고출력 V형 8기통 엔진의 경우 4기통과 같은 뱅크각이 180도로 되어있는 Flat plane 을 적용하기도 한다.
특히 엔진 사운드가 극명하게 변하는데 90도는 아메리칸 머슬, 180도는 이태리 슈퍼카 라고 보면 쉽다.
2.2.2. 커넥팅 로드
Cast-HeavyDuty Cast-HeavyDuty Forge-Lightweight Forge-Lightweight Titanium 순으로 배치가 되며 마찬가지로 성능순으로 배열이 되긴 했지만 HeavyDuty 와 -Lightweight 의 경우는 고부스트 과급엔진이냐 저부스트(혹은 자연흡기) 고회전 엔진을 디자인 하냐에따라 선택을 해야한다.
Cast는 주조방식으로 가장 기본적인 방식이고, 헤비듀티의 경우 최대회전수가 다소 제한이 되지만 높은 토크를 견딜수 있다. 6~70년대 엔진을 디자인 하다 보면 성능을 올리려다 토크를 Cast로는 감당이 안되는 경우가 발생하는데 이경우 헤비듀티 Cast를 선택하여 최대rpm과 출력을 다소 희생 시키는 방향으로 디자인 해야된다. 아니면 토크를 희생하고 고회전 엔진으로 만들면 출력을 높일수 있다
forge 의 경우 단조방식이며 헤비듀티는 고부스트 과급엔진을, 경량은 고회전 엔진을 디자인할때 사용하면 된다.
경량 단조라 하더라도 기본적으로 Cast보다는 소폭 높은 토크를 대응할수 있다.
Titanium 은 끝판왕이다. 고부스트 고회전 둘다 대응이 되는데 아주 비싸다.
2.2.3. 피스톤
피스톤에는 Hypereutectic Cast-Low Friction Cast 두가지가 추가가 되는데, 이를 직역하면 전자는 과공정 피스톤이 되고, 후자는 저마찰 피스톤이 된다.
정밀주조 피스톤으로 받아들이면 되는데 기존 Cast 방식보다 전체적인 성능이 좀더 올라간 기본형 피스톤이고
저마찰 비스톤의 경우 연비형엔진을 만들고자 할때 선택하는 기본형 피스톤이다.
2.2.4. 배기량
패밀리에서 2.4리터 엔진을 생성했다면 ~2.4리터 까지의 바리에이션을 만들수 있게된다.물론 최저 배기량의 한계도 있다.
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 한정되어있는것 실제사례도 존재하는데 현대 세타 엔진에 스트로커작업을 해서 2.2리터 엔진으로 만들수도 있고, 스파크의 M-tec 엔진의 경우 1.2리터 버젼도 따로 있어[3] 크랭크와 컨로드만 교체하면 블럭가공없이 손쉽게 1.2리터 엔진으로 바꿀수 있다.
2.3. 헤드
[image]
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 V-TEC 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 방식이다
최대토크에는 관여하진 않지만 idle 이후 +500rpm 영역대까지의 토크 함몰구간, 및 최대토크 이후 생기는 토크 함몰구간을 어느정도 보완해주는 역할을 한다.