마력과 토크는 RPM이라는 변수에 의해 결정됩니다. 가속성능 테스트를 할 때 수동모드 변속시 레드존까지 상승하는 RPM을 보면 이해하기가 편할 겁니다. 일반적인 주행처럼 2000~2500RPM에서 변속을 하는 것이 아니라... 가속성능을 최대로 발휘하려면 한계 RPM까지 몰아부쳐야 하죠.
그래서 가속성능을 우선시하는 스포츠모드라는 게 있습니다. 이 모드는 항상 고RPM을 유지해주는데 고RPM을 유지해야 높은 마력을 발휘할 수 있기 때문입니다. 이 시점이 되면 그전까지 꾸준히 상승하던 토크는 이미 하강곡선을 그리고 있죠. 토크가 하강하더라도 RPM이 상승하기에 마력은 상승합니다. 이 마력 또한 한계 RPM이 있지만요. 일반적으로 가솔린 엔진은 6000RPM을 지나서, 디젤 엔진은 4000RPM을 지나서 마력곡선이 하강합니다. 결국 가속력은 마력과 깊은 연관이 있다는 것이죠.
<토크가 높은 차량이 가속력이 좋다>는 말은 부분적으로 맞는 말입니다. 그러나 토크만이 가속력을 결정짓는 요소는 아닙니다. 저RPM대에서 토크가 높은 디젤 차량의 경우 초기발진시 가속력이 좋지만 RPM이 높아질수록 토크곡선은 하강합니다. 티구안을 예로 들면 2500RPM이후로 토크곡선이 하강하고 4000RPM이후로는 마력곡선이 하강하지요. 토크가 하락하는 2500RPM이후로는 RPM 상승분으로 인해 마력이 상승하는 것이고 그 마력 또한 4000RPM이후에는 회전수 리밋으로 인해 하락하게 됩니다.
쉐보레 크루즈 디젤의 경우 2500RPM에서 28~29kgm의 토크와 100마력이 넘는 출력이 나옵니다. 기아 K5 2.4GDI의 경우 3500RPM에서 20.5kgm의 토크와 100마력의 출력이 나옵니다. 이 결과는 디젤과 가솔린 엔진의 특성 차이라고 볼 수 있는데... 수치적으로 비슷한 마력이 나오려면 크루즈 디젤은 2500RPM, 기아 K5 2.4는 3500RPM이 되야 하는 것입니다. 이런 차이로 인해 상대적으로 저RPM대에서 디젤 엔진의 가속력이 빠른 것이고, 가솔린 엔진은 회전수(RPM)를 보다 상승시켜줘야 가속력이 상승하는 것이지요.
보통 일반 운전자들은 1500~2500RPM을 유지하며 운전을 합니다. 이른바 일상적인 주행구간이라는 건데... 같은 배기량 기준으로 이 RPM대에서는 당연히 디젤엔진의 출력(마력)이 좋습니다. 출력이 좋기에 가속력 또한 좋을 수밖에 없겠죠. 토크가 가속력에 관여하는 것은 맞지만 결국 마력이 높아야 가속력이 좋은 것입니다. 이 가속력은 비교적 꾸준하게 상승하지만 일정속도에서는 둔화가 됩니다. 바로 RPM, 회전수 제한 때문입니다. 그래서 디젤 엔진은 초기 발진 가속이 좋다고 하고 가솔린 엔진은 시쳇말로 후빨이 좋다고 하나요.
정확하게 얘기하자면 토크는 가속력보다는 토잉... 견인능력과 관련이 있습니다. 토크는 힘이라는 개념에서 접근하는 것이 이해하기 쉽습니다. 예를 들어보죠. 공사장에서 세멘트 포대를 나르는 일꾼이 두 명 있습니다. 한 명은 A인데 한번에 세멘트 2포대, 100킬로를 운반합니다. 다른 한 명은 B인데 한 번에 세멘트 1포대, 50킬로를 운반합니다. A는 힘이 좋지만 움직임이 둔해서 한 시간에 10번 운반합니다. B는 힘은 약하지만 움직임이 빨라서 한 시간에 20번 운반합니다. 자 그럼 두 일꾼이 운반한 일의 총량을 보겠습니다.
A : 2포대 X 10번 = 20포대
B : 1포대 X 20번 = 20포대
힘이 좋은 A나 힘은 약하지만 재빠른 B 모두 한시간에 20포대를 운반하였습니다. A와 B의 서로 다른 움직임... 이것이 바로 RPM의 개념입니다. 저RPM대에서 토크는 약하지만 고RPM을 쓸 수 있어 출력을 올릴 수 있는 가솔린엔진. 그리고 고RPM을 쓸 수는 없지만 저RPM대에서 토크가 강한 디젤엔진의 차이라고 할 수도 있겠지요.
디젤엔진의 경우 저RPM대에서 토크가 강한데 이것은 토잉...견인능력이 좋다는 의미입니다. 일반적으로 화물차는 디젤엔진을 장착합니다. 왜 디젤엔진을 장착하느냐. 연비가 좋아서? 물론 가솔린엔진에 비해 디젤 엔진의 연비가 동배기량 대비 좋은 건 맞습니다. 그러나 디젤엔진의 장점은 저RPM, 다시 말해 일상적인 주행을 하는 실용구간에서 토크가 높다는 것입니다. 이 토크가 높으면 뭐가 좋으냐. 토잉 능력이 좋습니다. 화물차는 화물을 적재하거나 화물이 적재된 차량을 끌고 다니는데... 화물 적재량(무게)을 늘리려면 토잉 능력이 높아야 합니다. 견인력이 2톤이니 5톤이니 그러는데 그것은 바로 토크가 강함을 뜻합니다. 가솔린 엔진도 RPM을 올리면 토잉 능력을 올릴 수 있지만 6000RPM 써가며 운전하는 화물차는 거의 없겠죠? 실려 있는 화물들이 엉망이 되거나 실려 있는 무게로 인해 화물차가 나동그라질 테니까요. 그래서 저RPM대... 1500~2500RPM대에서 토크가 강한 디젤엔진이 화물차에 올라가는 것입니다.
디젤승용의 장점에는 이런 토잉 능력이 포함됩니다. 운전자 혼자만 타면 느끼지 못하지만 여러 명의 승객을 태우거나 무거운 짐을 적재했을 경우 가솔린 차량에 비해 힘이 딸리는 현상이 적다고 보면 되겠습니다. 토잉 능력뿐만 아니라 오르막길 주행에서도 토크가 강한 장점은 발휘됩니다. 오르막길에서 디젤엔진을 장착한 차량이 가솔린 엔진 차량에 비해 힘이 강하다고 느껴지는 건... 상대적으로 낮은 RPM에서도 토크가 높기에 높은 출력을 발휘할 수 있다는 것입니다. 그 출력의 양을 따라가려면 가솔린 차량은 RPM을 높여 주행해야 합니다. 이것은 같은 유종의 엔진에서도 차이가 나는데 배기량이 높을수록 출력이 강함으로 차량의 힘이 강하다고 느껴지는 것입니다.
일반적인 운전자들은 수치상(제원상) 최고마력과 최대토크를 쓰는 경우가 거의 없습니다. 일상적인 주행을 하는 1500~2500RPM대에서의 토크와 마력을 중시하는 이유는 바로 일반 운전자들의 운전성향에 기인합니다.
참고로 보어 X 스트로크는 엔진의 배기량(cc)을 결정짓는 요소인데 보어와 스트로크 비율에 따라 엔진의 성격이 달라집니다. 롱 스트로크 피스톤은 기다란 통조림통 형상이고, 숏 스트로크 피스톤은 납작한 참치캔 형상입니다. 그 형상으로 인해 롱 스트로크는 회전수를 높일 수 없지만 저RPM에서 높은 토크를 얻을 수 있고, 숏 스트로크는 저RPM에서 상대적으로 토크가 낮지만 회전수를 올려 높은 마력을 얻을 수 있습니다.
<실용영역대에서 토크가 좋다>라는 말은 일상적인 주행을 하는 1500~2500RPM대에서 토크가 강하다는 것이고, 그것은 연비 주행이 가능한 RPM대에서 최적의 효율을 얻을 수 있다는 뜻입니다. 여담이지만 주행속도는 RPM... 기어비와 관련이 있습니다. 이것은 제가 작성한 글을 참고해보면 쉽게 이해가 됩니다.
얘기를 하다보니 이래저래 길어졌군요. 이상 개인적인 의견이었습니다.