평균속도와 평균 rpm으로 계산한 각종 구동부 회전수는 얼마나 될까?

14만km 엔진오일 교환시 찍어본 캠축, 1억6천만회 돈 것 치곤? 아직 깔끔? 하다.

 

현재 ODO는 140,800km 이고... 계기판 상으로 평균속도는 66km/h 로 나오고 있다.

계기판 트립컴퓨터의 평균속도가 리셋하기 전부터 계속 누적되는 값인지는 모르겠지만(테스트해보니 주행가능거리의 경우는 최근 일정 기간동안의 연비로 계산되는 것이 확인되었기 때문에 평속은 어떨른지는 잘 모르겠다.) 내 주행패턴을 보아서는 대충 맞는듯 싶다.

여지껏 8년5개월 정도 차를 운행하면서 엔진 및 바퀴 등 각종 구동부가 도대체 몇번이나 회전했을까? 가 궁금했다 ㅎㅎ(별걸 다 궁금해함...)

하여... 계산을 해보고자 하니... 엔진의 평균 rpm이 문제다.. rpm은 계속 변하는 값이기 때문에 딱히 특정하기가 힘들다. 하여 대략... 주행중에 자주 목격되는? 값으로 하였다.(또한 평속 66km/h 이고... 고속주행을 주로 하므로 66~100 정도에서 가장 자주 목격되는? 값으로 해보았다.) 그 값은 2500 rpm 이다.

 

놀랍게도 저 값으로 계산하였을 때 총 바퀴 회전수를 계산한 것과 ODO 로 계산한 바퀴 회전수가 거의 일치한다!! (개인적으로 신기했음..? ㅋㅋ)

일단 평균속도를 고려하여 총 주행시간을 계산해보면.... 아래와 같다.(물론 신호대기중인 시간을 고려하면 더 늘어날 것이지만...)

140800 / 66 = 2133.3 hours *60 = 128000 mins = 2133.3 hours = 88.8 days

그럼 이 시간동안 2500rpm 을 고려하여 크랭크축은 몇번을 돌았을까를 계산해보면 아래와 같다.(물론 이 값도 신호대기 등의 시간을 고려하면... 실제로는 훨씬 더 돌았을 것으로 예상)

128000 * 2500 = 320,000,000 rounds

무려 3억2천만회를 회전하였다 ㅎㄷㄷㄷㄷ

4행정 기관의 특징상 크랭크축 2회전마다 캠축은 1회 회전하므로... 캠축의 회전량은 아래와 같다.

cam shaft rounds : 160,000,000 rounds

이동안 피스톤은 4기통의 경우 크랭크축 2회전시 각 1번 왕복하므로... 각 피스톤의 왕복횟수는 아래와 같다.

piston round trip rounds : 80,000,000 회

무려 8천만회...ㅎㅎ

그럼 바퀴는 각 몇번이나 회전하였을까?

205/60R/15 타이어의 외경은 627mm이고 66km/h일때 분당 거리는 1100meter/min 이므로 타이어 회전수는 분당 1100/0.627 = 1754.3rounds/min 이다
tire rounds : 128000 * 1754.3 = 224,561,403

타이어도 무려 2억2천만회를 회전하였다. 이 값은 평균속도 및 임의로 설정한 rpm으로 계산한 값이며...ODO 대비 타이어 외경으로 나누어보면 비교적 정확한 회전수가 나오므로 또 계산해보았다.

주행거리로 역산한 타이어 총 회전수 : 140800000meter / 0.627 = 224,561,403 회, 평속으로 계산한것과 거의 차이가 안난다.

값이 거의 차이가 안나게 나왔다. 평균 rpm이 2500rpm 이 맞나보다 ㅎㅎㅎ(이 값도... 타이어의 소모에 의한 외경이 줄어듦을 고려한다면 실제로는 조금 더 돌았을 것으로 예상..)

엔진 구동부 중 크랭크축에 벨트로 걸려있는 각종 회전부의 회전수도 계산해보았다.

일단 크랭크풀리 외경과 비교하여 각 회전비를 구한다.

크랭크풀리 외경  지름144mm * 3.14 = 452.1mm

알터네이터 풀리 외경  지름53.7mm * 3.14 = 168.6mm 크랭크풀리와의 회전비 : 452.1 / 168.6 = 2.68

워터펌프 풀리 외경 지름146mm * 3.14 = 458.4mm 크랭크풀리와의 회전비 : 452.1 / 458.4 = 0.98

타이밍벨트 텐셔너베어링 외경  지름59mm * 3.14 = 185.2mm 크랭크풀리와의 회전비 : 452.1 / 185.2 = 2.44

크랭크샤프트 타이밍기어 teeth 개수 : 23, 타이밍벨트 teeth 개수 : 146
타이밍벨트와의 회전비 : 146/23 = 6.34, 즉 크랭크축이 6.34회 돌면 타이밍벨트가 1회 회전한 셈.

그리고 계산해보면 아래와 같다.

alaternator pulley rounds : 320000000 * 2.68 = 857,600,000 회
waterpump pulley rounds : 320000000 * 0.98 = 313,600,000 회
timing belt tensioner bearing rounds : 320000000 * 2.44 = 780,800,000 회
timing belt rouds : 320,000,000 / 6.34 = 50,473,186 회

알터네이터 풀리의 경우 외경이 상대적으로 작아서 무려 8억5천만회를 회전하였다.

타이밍벨트 텐셔너 베어링의 경우도 약 7억8천만회... 보통 고강성 타이밍벨트의 경우 벨트보다 베어링이 먼저 상태가 안좋아진다는 이야기가 많던데.. 이런 이유인가 보다.

타이밍벨트의 경우는 대략 5천만회 정도를 회전하였다.(타이밍기어의 이빨수와 벨트의 이빨수로 계산했으니 거의 정확할 듯..ㅎㅎ )
고강성 타이밍벨트의 수명이 보통 15만km 정도라고 하니.. 계산해보면 대략 벨트가 5천4백만회 정도 돌면 수명이 되는듯...(실제로는 신호대기/정체 등의 이유로 훨씬 더 돌 것이긴 하다.)

아직도 고장나지 않고 잘 도는 것을 보면 풀리 내구성이 상당한가보다 ㅎㄷㄷ