우리는 흔히 어떤 자동차에 대해 관심을 두고 얘기할 때 "이 차는 배기량이 얼마고 그래서 마력이 이렇게 크더라" 라든지, " 저속에서의 가속을 위해 토크밴드를 낮은 알피엠 영역에 맞춘게 이 차의 특징이야" 라는 등, 자동차에 대한 능력을 엔진의 배기량, 토크, 마력의 수치를 통해 성능의 잣대로 삼는다.

이런 엔진의 제원상 수치는 실제로 자동차의 엔진 성능의 높고 낮음을 평가하는 기준이 되는데, 일반적인 오너분들이라면 그냥 배기량이나 토크, 마력은 자주 들어온 단어라 익숙하고 그 수치가 높으면 힘이 좋고 빠른 자동차 라는 정도로만 알고 있지, 그것이 정확히 무엇을 얘기하는 것이고 어떤 원리에서 그런 수치를 가늠하는지에 대해 대체적으로라도 이해하고 있는 경우는 드물지 않을 까 싶다.

자 그렇다면 배기량과 토크, 마력은 과연 엔진의 무엇을 가리키는 수치인가. 본 내용에서는 이제 막 자동차에 대해 관심을 갖고 이런 용어에 대해 궁금해 하고 계실 분들을 위해 사전적 정의보다는 가급적 이해하기 쉽게 배기량과 토크, 그리고 마력에 대한 개념과 상관 관계에 대해 설명을 해보도록 한다.

1. 배기량(displacement, capacity)
배기량에 대한 사전적 정의는 한마디로 다음과 같다. '피스톤의 움직임에 의해 배제되는 기체, 또는 액체의 용적을 말하며, 왕복형 엔진에서는 실린더의 직경으로부터 산출된 실린더 직경X행정X기통수로 계산되며 엔진 크기의 척도가 되는 수치' 라고 자동차 용어사전에 적혀 있는데 이렇게 교과서적으로 짧고 간단하게 언급된 설명이 쉽게 이해되지 않는다. 얼핏 알 듯 말 듯한 본 내용을 조금이나마 쉽게 풀어보도록 하자.

우선 배기량에 대한 이해를 구하려면 엔진의 내부 구조에 대해 잠시 살펴볼 필요가 있다. 우리가 흔히 자동차의 엔진은 배기량과 함께 4기통이니, 5~8기통이니 하며 기통수에 따라 엔진의 크기를 나누기도 하는데 이 기통마다의 실린더 체적(부피) 공간의 크기 정도가 바로 배기량을 산출되는 기준이다.

실린더라고 하면 상단 연소실에서의 공기와 연료의 혼합, 폭발력에 의해 엔진 힘을 만들어내는 피스톤이 상하 왕복 운동을 하는 공간을 말하는데, 이때 공기와 연료의 혼합으로 인한 폭발로 피스톤이 실린더 상단에서 실린더 하단까지 밀려 내려갔을 때의 공간 부피만큼이 배기량의 정도이다. 이를 다시 얘기하면 엔진의 행정방식에 따라 흡입, 압축, 폭발로 인해 실린더 상단(상사점이라 한다.)에 있던 피스톤이 실린더 하단으로 밀려내려간(그 끝 지점을 하사점이라고 한다.) 다음, 마지막 행정인 배기를 위해 이미 폭발로 연소된 가스를 피스톤이 다시 올라오며 밀어내는 양을 배기량이라고 한다.

즉 배기량은 연소된 실린더내의 가스가 배기되는 정도의 양을 말하는 것이고 이 가스가 가득차게 되는 실린더내의 체적(부피)공간의 크기를 나타내는 것이다. 배기량의 척도를 알려주는 실린더의 크기는 주로 cc나 Liter로 표기하며 엔진 배기량의 산출은 각 기통의 배기량X기통수로 계산한다. 예를 들어 국내의 사륜구동차량인 갤로퍼의 4기통 2500(2476)cc의 경우는 각 기통의 배기량이 625(619)cc 정도이고 이를 X 4기통으로 계산하면 위와 같은 엔진배기량이 된다. 5기통의 무쏘 2900(2874)cc 엔진은 각 기통의 배기량이 580(574.8)cc로 나뉘어 진다.

당연한 얘기겠지만 배기량은 크면 클수록 엔진의 덩치가 커지고 또 그만큼 비례하여 힘이 강하다. 이는 기통내의 실린더의 공간이 커 배기량이 큰 만큼 흡입되는 공기와 연료 또한 그 양이 많아 강한 폭발력(연료와 공기의 연소성)으로 피스톤을 밀어내기 때문이다. 배기량의 크기는 엔진의 직접적인 힘인 토크와 최대출력을 나타내는 마력이 그만큼 비례하여 높아진다고 보면 맞다.

이를 가솔린 엔진으로 비유를 해보자. 공기흡입방식이 터보나 DOHC가 아닌 일반적인 자연흡기(N/A)방식 4기통 2000cc 배기량의 엔진과 3000cc 배기량의 엔진을 놓고 볼 때 2000cc 엔진의 기통당 배기량은 500cc이다. 가솔린 엔진의 경우는 공기와 연료의 혼합률이 대략 14.8 : 1 정도이므로 엔진 행정을 위한 흡입되는 공기의 양 500cc에 연료량은 34cc가 혼합, 연소실에서 연소되어 실린더내의 피스톤을 상사점에서 하사점까지 폭발력으로 밀어내게 된다.(엔진의 작동은 이런 행정을 통해 피스톤이 상하 운동을 반복하며 동력을 얻게 된다.)

그렇다면 3000cc의 엔진이라면 각 기통의 배기량이 750cc 정도되고 역시 흡입되는 공기의 양 750cc의 연소를 필요로 하는 연료량은 대충 51cc로, 2000cc엔진에 비해 약 50% 정도의 더욱 강한 폭발력을 얻어 그 만큼의 큰 힘을 낼 수 있는 것이다. 위에서 언급한 것 처럼 배기량에 바로 직결되는 토크나 마력 역시 비례하여 상승한다고 볼 수 있다.(가솔린엔진과 디젤엔진간의 특성 차이는 아래 내용에서 설명하고자 한다.)

그러면 마지막으로 정리를 해본다. 배기량의 수치는 각 기통(실린더)의 피스톤이 상하로 왕복하는 공간의 부피(상사점-하사점)의 값이고 엔진의 배기량은 각 기통의 배기량X기통수이다. 배기량이 클수록 엔진 성능의 원천인 파워는 그만큼 높아진다.

※ 보통 자동차의 배기량을 보면 1500cc나 2200cc, 또는 2900cc등으로 얘기되지만, 자동차의 제원표를 보면 이와같이 끝자리가 정확히 0 으로 떨어지는 배기량과는 달리, 몇 cc정도 빠지거나 넘는 것을 볼 수 있다. 이는 배기량으로 분류되는 자동차의 세금 산정법을 피하고자하는 메이커의 의도도 있지만,(1500cc 이하는 소형, 2000cc 이하는 중형, 그 이상은 대형이라는 것처럼,,,) 엔진을 만들 때 끝자리가 0 으로 정확히 떨沮層돈?엔진 기통수마다의 실린더 용적을 세팅하기 힘든 이유도 있다. 그래서 엔진의 배기량은 그 근사치의 값만 얻는게 보통이다.

예를 들어 승용차의 경우, 베르나는 1500이라 표기되지만 실 배기량은 1495cc여서 소형차로 구분되고 중형차인 EF소나타 2000cc는 실제로의 배기량은 1997cc 이다. 그리고 베르나 모델 중에 최고 낮은 급인 1300cc 모델인 경우에는 이미 소형차로 분류되기 때문에 굳이 아랫 자리로 다운을 하지 않아 근사치의 윗 값인 1341cc의 배기량을 갖고 있는 것을 알 수 있다.

2. 토크(Torque)
토크에 대한 사전적 정의는 다음과 같다.
'어떤 것을 어떤 점 주위에 회전시키는 효과를 나타내는 양으로서 회전모멘트, 비틀림 모멘트라고도 부르며 힘의 크기와 힘이 걸리는 점에서 회전 중심점까지의 길이의 곱(kg.m)으로 나타낸다. 자동차에서는 엔진에 발생하는 토크(축 토크)를 가리키는 것이 보통이며, 엔진의 토크가 크면 가속이 좋고, 운전하기가 쉽다.'

이 토크라는 것이 정확히 엔진에서의 어느부분이고 어떤 비중인지를 이해못하고 있는 분들이 많은 편이다. 배기량도 힘을 말하는 것이고, 마력도 그렇고 또 토크도 그렇다는데 토크는 과연 무슨 원리의 힘작용을 하는 것인지에 대해 한 번 얘기해보자.

토크는 한마디로 엔진이 만들어내는 실질적인 힘이다. 위에서 설명했듯이 실린더내의 혼합비에 의한 폭발력으로 피스톤이 상하 왕복운동을 통해 만들어낸 힘을, 그 아래에서 피스톤과 연결되어 눌려지는 커넥팅로드가 역시 그 밑으로 맞잡고 있는 크랭크 샤프트라는 축을 회전시켜 크랭크 샤프트가 회전하며 트랜스미션을 통해 동력을 바퀴들에게 전달, 자동차를 움직이게 해주는 것이다.

전기를 예로 들어보자. 실린더내의 행정운동이 발전소의 역할이라면, 커넥팅로드에 의한 크랭크 샤프트의 회전 운동은 발전소에서 만들어진 전기를 필요로 하는 곳에 송전을 해주는 송전시설이라 생각하면된다.

여기에서 토크가 발생되는 부분은 그림을 보면서 이해하는 것이 쉬울 것이다. 커넥팅로드가 크랭크 샤프트의 축을 회전시키기 위해 축의 원래 중심에서 커넥팅로드에 연결된 부분이 'ㄷ' 자 형태로 각기 축의 중심에서 벗어나 있는 것을 볼 수 있다.(아래 사진) 이는 크랭크샤프트를 돌려주기(회전)위한 핸들역할을 위한 구조인데 'ㄷ' 자 끝에 커넥팅로드가 연결된 중심부분에서 크랭크샤프트의 끝 중심부분까지가 바로 토크가 발생되는 부분이다. 이 부분을 크랭크 암이라고 하는데 이 것이 커넥팅로드가 피스톤에 의해 상하운동을 하게 되면 커넥팅로드에 의해 힘이 전달되어진 크랭크암이 크랭크 샤프트를 회전시켜 주게 된다.

이를 렌치 공구의 용도와 비유할 수 있다. 조이고자 하는 볼트가 있다. 이 볼트를 렌치(또는 스패너)로 원하는 방향으로 힘을 가해 돌려준다. 이때 볼트는 크랭크샤프트이고 렌치는 크랭크 암이다. 여기에 렌치를 잡고 돌리려는 힘을 가해주는 사람의 팔은 실린더내의 왕복운동(행정)에 의해 힘을 전달받아 크랭크 암을 돌리려고 하는 커넥팅로드로 얘기할 수 있다. 이 커넥팅로드(힘을 쓰는 사람의 팔)에 의해 축을 돌리려는, 힘이 가해지는 부분이 크랭크암 윗부분(렌치의 손잡이 부분)이고 이 힘이 전달되어 크랭크샤프트(볼트)를 돌려주는 부분이 크랭크암의 중심부분(렌치의 소켓부분)으로 볼 수 있다. 렌치는크랭크 암의 역할로서 손잡이에서부터 소켓까지가 토크가 발생하는 곳이라 보면된다.

다시 말해 토크는 커넥팅로드에 의해 크랭크암이 회전하여 축(크랭크샤프트)을 돌릴 때 크랭크암에서 축까지의 부분이 회전하는, 순간회전력을 얘기하는 것이다. 토크는 회전운동의 값이지만, 빠르고 느린 회전력을 말하는 속도개념이 아닌, 축을 회전시키려 발생되는 힘의 운동을 이야기하는 것이다.
토크의 힘 표기 단위는 kg.m/rpm 라는 단위로 표기하는데 이것은 1m 길이의 축(샤프트)을 ++kg 정도 무게힘을 가해 돌린다는 뜻이다. 뒤에 rpm은 엔진의 회전수를 나타내는 단위인데 축을 돌릴 때 가해지는 힘이 발생하는 엔진의 회전수 정도를 말하는 것이다. 쌍용의 뉴코란도 5기통 2900cc 터보 인터쿨러 엔진의 최대토크는 25.5/2400이다. 뉴 코란도는 1분에 엔진의 회전수가 2400번 회전할 때 25.5kg의 토크가 발생된다는 얘기다. 다시 말하자면 엔진이 커넥팅 로드-크랭크 암을 통해 1분에 2400번 정도 회전하는 힘으로 크랭크샤프트를 돌려주게 되면 이 때가 차의 가장 큰 힘(가장 큰 적정 토크로 힘을 발휘)이 발생하는 정점이라 보면 된다.
최대토크는 엔진이 가장 최고의 힘을 발휘하는 시점이다. 토크는 배기량에 비례하는 것이지만 최대 토크의 시점은(엔진회전수) 엔진의 성격이나 자동차의 용도에 따라 틀려진다. 그것을 크게 구분하자면 순발력이나 고속주행 위주에 일반승용차, 스포츠카들이 주로 사용하는 가솔린 엔진과 큰 힘을 필요로 하는 4WD들이나 트럭들이 사용하는 디젤엔진의 구분으로 나누어 비교할 수 있다. 각자의 엔진 토크 특성을 알아보자. 앞서 얘기했듯이 보통의 가솔린 엔진을 탑재한 일반 승용차들은 보편적으로 정지에서 출발시 빠른 순발력을 보여주고 디젤차량에 비해 높은 속도로 고속주행이 수월한 것은 물론, 최고속도 역시 비교해 높은 편이다. 하지만 이에 비해 운전자 한 명이 승차하여 달릴 때와 승차 정원을 모두 태운 상태에서나 무거운 짐을 싣고 달릴 때의 가속감이나 속도감은 운전자가 쉽게 느껴질 정도로 차이가 난다. 연료 소모정도 역시 그렇다.
이것은 높은 엔진회전수에서 최대토크를 얻는 가솔린 엔진 구조상의 특성 때문이라 할 수 있다. 가솔린엔진의 실린더 형태는 숏 스트로크(Shot Stroke)라 하여 실린더 내벽의 지름(Bore)에 비해 피스톤이 상하 왕복운동을 하는 행정거리가 짧다. 이 특성은 디젤엔진과는 달리 실린더내의 연소를 위한 공기와 연료의 양을 주행상태에 따라 혼합기(캬브레이터, 인젝션)를 통해 필요한 만큼 분사하는 방식이어서, 실린더내 연소를 위한 공기 압축비가 높지 않아(디젤의 절반, 8~11 : 1) 실린더 연소를 위한 체적(공간)이 디젤엔진에 비해 크지 않기 때문이다. 그러므로 행정거리가 짧은 만큼 피스톤의 상하 왕복운동은 빠르게 진행이 되어 엔진회전수가 디젤 엔진보다 높게 올라 간다. 이는 가솔린 엔진이 높은 순발력과 고속이 가능할 수 있는 이유다.

※가솔린엔진은 힘을 필요로 하거나 가속시 드로틀 밸브를 통해 필요한 만큼 양의 혼합비(공기,연료)를 공급하기 때문에 연소실내의 압력이 디젤처럼 일정하지 않고 유동적이다. 아이들링이나 저속시에는 압력이 낮아진다.

그러나 피스톤의 행정거리가 짧은 만큼, 피스톤에 연결되어 있는 커넥팅로드가 회전시켜주는 크랭크암과 축(크랭크샤프트)의 거리 역시 비례하여 짧아져 커넥팅로드가 가해주는 힘, 즉 토크는 크지 않다. 이는 승용차들이 순발력은 빠르지만 사람이 많이 탔을 경우나 짐을 많이 실었을 경우에 체감되는 자동차의 힘 차이가 큰 이유라 볼 수 있다. 가솔린 승용차가 큰 힘을 얻기 위해서는 적은 토크를 상쇄하기 위해 높은 회전력(엔진회전수)이 필요하고, 따라서 최대토크가 발생하는 회전영역이 디젤엔진에 비해 높게 설정되어 있다.

이에 비해 디젤엔진 경우에는 구조적으로 저속에서 큰 토크가 발생되는 특성을 가지고 있다. 보통 디젤엔진을 얹은 트럭들은 트랜스미션 기어를 2단에 넣고도 정지에서 출발이 가능할 정도의 힘의 여유가 있고 큰 짐을 싣고도 힘있는 주행이 가능하다. 하지만 정지에서 출발시 가속과 액셀레이터의 응답성이 더디고 빠른 속도의 주행이 힘들다는 단점이 있다.

이는 가솔린엔진의 숏 스트로크 방식이 아닌 롱 스트로크(Long Stroke) 방식의 실린더 구조를 가지고 있기 때문이다. 롱 스트로크는 실린더 내벽의 지름(Bore)보다 피스톤이 상하 왕복운동을 하는 행정거리가 길다는 것을 말하는 것이다. 디젤엔진은 가솔린엔진처럼 스파크 플러그(Spark Ignition)에 의한 불꽃 점화방식이 아닌 압축 착화방식(Compression Ignition)이라는 연소형태를 가지고 있기 때문에 300°C 이상 고열에서 자연 발화되는 경유의 연소특성상(희발성이 약함), 펌프를 이용하여 실린더내(연소실)의 연소에 필요한 공기를 대량으로 강제 공급하여 가솔린엔진의 두 배인 16~23 : 1의 높은 압축비(공기의 밀도)로 경유의 발화점(300°C)을 넘는 500°C의 강한 열을 발생시켜 큰 폭발력을 얻기 때문이다.

이 때문에 항상 높은 공기량의 유입을 통해 큰 압축비와 폭발 압력을 생성해야 하는 연소방식의 구조상, 스트로크(상하 행정거리)가 가솔린에 비해 더 길다.(실린더내 피스톤이 압축비와 폭발력에 의해 밀려내려가는 공간이 더 필요) 가솔린에 비해 강하고 길어진 행정거리(피스톤의 상하 왕복거리)만큼 피스톤에 의해 회전운동을 일으키는 커넥팅로드와 이에 연결되어 회전하는 크랭크암에서부터 크랭크샤프트까지의 길이가 비례하여 길어져 축을 회전시키는 힘이 가솔린에 비해 더 강해 높은 토크를 얻는다.

하지만 동력을 전달하는 축(크랭크샤프트)을 돌려주는 힘(토크)은 강해졌으나 스트로크(행정거리)가 길어져 회전운동(커넥팅로드-크랭크암-크랭크샤프트)의 회전 면적이 커진 이유로 저속의 엔진회전때 큰 힘, 즉 최대토크를 얻을 수 있지만 빠른 엔진회전(회전의 힘은 강해졌으나,)이 어려워 가솔린엔진에 비해 순발력과 높은 고속에 불리하다. 초기 가속시 액셀레이터의 밟힘 정도에 반응하는 엔진의 응답성이 승용차에 비해 더디고 아이들링시에 진동이 가솔린에 비해 큰 것이나 엔진 소음이 큰게 그 이유다.

참고로 국산 4WD 2000~2900cc 디젤엔진들의 최대토크/엔진회전수 영역은 2000~2500rpm대이고 2000~3000cc의 가솔린 국산 중형 승용차의 최대토크/엔진회전수 영역은 4000~4800rpm대 이다.

정리: 가솔린엔진 토크 특성
불꽃 점화방식(Spark Ignition) - 상대적으로 압축비가 높지 않고 유동적 - 숏 스트로크(행정거리가 짧다) - 짧은 행정거리에 비례한 저 토크 - 최대 토크 시점, 높은 엔진회전수
= 순발력과 고속에 유리하다.
낮은 엔진회전때는 힘이 약하다.

정리: 디젤엔진 토크 특성
압축 착화방식(Compression Ignition) - 일정한 고열의 높은 압축비 - 롱 스트로크(행정거리가 길다) - 상대적으로 긴 행정거리에 비례한 고 토크 - 최대 토크 시점, 낮은 엔진회전수
= 저속에서 강하고 고른 힘을 보여준다.
상대적으로 낮은 엔진회전으로 순발력과 고속에 불리하다.

(최대토크 시점 비교)
스포티지 가솔린 2000cc DOHC 직렬 4기통 최대 토크 : 18.5/4000(kg.m/rpm)
스포티지 디젤 터보인터쿨러 2000cc 직렬 4기통 최대 토크: 20.5/2000(kg.m/rpm)

고회전 저토크와 저회전 고토크의 힘 차이를 야구에서의 타자가 타격 할 때의 모션을 연상하여 이해를 해보자. 타자가 배트를 중간 정도 목 부분을 짧게 잡고 스윙을 했을 때와 손잡이부분을 정확히 잡고 스윙을 했을 때와의 차이와 비유해볼 수 있다. 타자가 배트의 목 부분을 짭게 잡고 스윙을 하면 배트를 휘두르는 회전력은 빠르지만 타격된 볼(야구공)은 타자가 배트를 쥔 부분에서 배트 끝 부분의 거리가 짧아 힘(저토크)이 크게 걸리지 않아 짧은 단타가 되는 경우가 많다. 하지만 손잡이 부분을 정확히 잡고 스윙을 하게 되면 배트의 스윙 회전력은 느리고 둔하지만 배트 끝에 큰 힘(고토크)이 가해져 볼을 맞추었을 때 홈런같은 장타가 나올 확률이 높은 것이 가솔린 저토크 특성과 디젤 고토크 특성의 차이라 할 수 있다.

※ 위에 설명된 디젤엔진과 가솔린엔진의 토크 특성은 엔진 고유의 성격을 단순 비교한 것으로서 실제적으로 디젤차량이라해서 속도가 느리고 가솔린차량이라 해서 힘이 약하거나 하지 않다. 자동차는 용도나 개발컨셉에 따라 그 성격이 정해지기 때문에 가솔린 차량도 배기량이 크고 출력을 위한 부가적인 장치를 달았다면 강한 성능을 보여준다. 디젤차량 역시 유럽에서는 승용차에도 탑재하여 정숙한 주행성과 높은 속도감을 자랑한다.

이것은 엔진자체의 특성도 특성이지만, 엔진의 힘을 다양한 기어비로 전달해주는 트랜스미션의 기어비 세팅이나 최종감속비, 그리고 굴림방식, 자동차의 무게, 승용차인가 승합차인가, 또는 스포츠카나 밴, 트럭등 차의 용도등에 의해 자동차 동력의 힘 정도가 구성되기 때문이다. 요즘의 국산 4WD들이나 RV들이 디젤엔진을 탑재하고도 힘과 높은 가속성, 고속주행능력을 보여주고 있는 것이 그 좋은 예다.

마지막으로 정리하자면 토크는 실린더(연소실)내의 폭발력(배기량)으로 발생되는 상하 왕복운동의 힘을 전달받아 회전운동으로 축을 돌려주는 엔진의 실질적인 힘으로서 배기량에 비례한다. 토크가 높은 엔진이 힘이 좋으며 가솔린엔진(저 토크)과 디젤엔진(고 토크)의 특성에 따라 최대토크가 발생하는 엔진회전수 영역이 틀리다.

3. 출력/마력(Horse-Power & Pferde-Starke)
자동차 마력(출력)에 대한 사전적 정의는 다음과 같다.
'마력은 일을 하는 능률의 표시이다. 일은 힘과 거리를 곱한 것으로 나타내며 1마력은 1초 동안에 75kg.m의 일을 할 수 있는 능률, 일률의 하나로서 영마력(Horse-Power)과 불마력(Pferde-Starke)이 있으며, 우리나라에서는 불마력이 사용된다.'

우선 마력이라는 힘의 단위에 대해서 알아보자. 마력은 보통 HP, 또는 PS라고 표기하는데 HP는 영어의 마력 단위 표기로서 Horse Power의 약자다. PS는 프랑스어의 마력 단위 표기로서 Pferde Starke의 약자다. 우리나라에서는 프랑스어 표기인 PS를 사용하고 있다.

마력은 75kg 무게를 1초동안 1m의 높이를 끌어올리는 힘을 말하는 것으로 측정방식의 표기는 1ps=75kg.m/sec 로 한다. 예를 들어 현대의 아반떼XD 1500cc DOHC 모델 같은 경우를 보면 108/5800(ps/rpm)의 최고마력을 보여주는데 이는 엔진이 1분에 5800번 회전할 때 8.1톤의 무게를 1m의 높이로 들어올릴 수 있다는 것을 말하는 것이다.

자동차의 최고 출력으로 표기되는 마력은 토크(힘) X 엔진회전수(rpm)로 산출하는데, 이미 위에서 설명한 배기량과 토크, 그리고 엔진회전수에 종합한 값이 자동차의 최고출력을 나타내는 것이다. 최고출력(마력)이란 토크처럼 실제로 힘을 나타내는 정도가 아닌, 힘을 낼 수 있는 영역, 즉 엔진이 무리하지 않는 정도에서의 엔진회전력 정도와 이때 엔진회전력에 의해 발생할 수 있는 힘의 양(회전 범위)을 얘기하는 것이다.

이것을 다른 말로 얘기하자면 배기량에 더해 토크라는 회전운동(힘)을 얼마만큼 높은 엔진회전수로 올려 회전력에 의한 힘을 얻어내느냐 하는 것이 최대출력(마력)의 개념이라 할 수 있다. 여기서 주의해야 할 것은 최대출력(마력)이란 일정하게 항상 유지할 수 있는 엔진회전수가 아닌, 최고로 올릴 수 있는 한계영역이라는 것이다. 그 정도까지 엔진회전력을 올릴 수 있다는 것이지, 유지할 수 있다는 것과는 다른 얘기다.

그 예로 위에서 보기가 되었던 아반떼XD 사양을 살펴보자. 이 차종의 타코메터에 표시된 엔진회전영역(rpm)은 8000rpm까지로 되어있고 6500rpm 에서부터 레드존(한계선)으로 표시되어 있다. 아반떼XD의 최고출력(마력)은 5800rpm으로 거의 레드존 가까이의 회전에서 최대 출력이 난다. 이 정도 선은 일시적인 고속주행이나 급 가속을 위한 변속시 근접되는 엔진회전 정도이지, 정속주행 정도의 엔진회전수가 아니다. 아반떼XD가 주행하는 데 있어 사용되는 엔진회전영역은 최대토크 시점인 3000rpm(13.6kg.m/rpm) 영역대 정도가 된다.

이 정도 회전대는 일상적인 운행에서의 변속이나 주행이 가능한 실제적인 엔진회전영역이라 볼 수 있다. 다시 말해 토크는 자동차의 출발과 가속등의 기본적인 힘을 필요로 할 때, 출력(마력)은 최고속도와 고속에서의 최고 힘을 발휘할 때 쓰이는 개념이라 보면 된다.
엔진의 마력 계산은 토크X엔진회전수로 산출한다고 했는데 비슷하거나 같은 배기량이라 하더라도 디젤엔진이냐 가솔린엔진이냐 하는 엔진특성에 따라 마력 정도는 큰 차이를 보인다. 가솔린엔진같은 경우에는 숏 스트로크의 특성으로 토크는 적지만 엔진의 고회전으로 회전력이 빨라 이를 마력으로 산출하면 높은 회전수에 높은 마력비가 나오고, 디젤엔진같은 경우에는 롱 스트로크에 강한 토크로 엔진의 저회전에 의한 적은 회전수에 적은 마력비가 나온다. 그 예로 같은 차종인 스포티지 가솔린과 디젤의 제원상 차이로 알 수 있다.

(가솔린-저 토크 고회전 출력, 디젤-저 토크 저회전 출력)
스포티지 가솔린 2000cc DOHC 직렬 4기통 최대 토크 : 18.5/4000(kg.m/rpm)
최대 출력(마력): 136 /6000 (ps/rpm)
스포티지 디젤 터보인터쿨러 2000cc 직렬 4기통 최대 토크: 20.5/2000(kg.m/rpm)
최대 출력(마력): 87 /4000 (ps/rpm)
위에서 설명한 배기량, 토크, 마력에 대해서 마지막으로 총 정리를 해보자. 배기량은 엔진의 크기와 능력의 척도이고 토크는 엔진이 뿜어낼 수 있는 직접적인 힘이라 생각하면 된다. 그리고 마력은 그 엔진이 얼만큼 능력을 발휘할 수 있느냐 하는 회전 성능(회전 범위, 정도)을 말해주는 것이라 볼 수 있다.

토크와 출력(마력)은 배기량 정도에 비례하지만 가솔린 엔진과 디젤엔진의 각 특성(엔진회전력)에 따라 힘을 최고로 발휘할 수 있는 엔진회전영역대가 차이가 난다.




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