미니 쿠퍼 로드스터 성능 모니터 (데이터 로깅)

안녕하세요^^

여러분들은 소유하고 있는 차량에 대해 어떤 정보들을 모니터 하시는가요?

보통 RPM, 속도, 수온, 연료게이지는 계기판을 통해 쉽게 할 수 있고, 블랙박스를 설치해뒀다면 전압도 살펴볼 수 있겠죠

저는 터빈을 통해 압축된 흡기의 압력을 보기 위해 터보게이지를 설치해뒀구요

또한 OBD게이지를 통해 냉각수, 점화타이밍, 흡기온도 등을 살펴보고 있습니다

하지만!

모니터만 할 것이 아니라 그것이 의미하는것이 무엇인지도 알아야겠죠..

그리고 운전하면서 순간순간 바뀌는 수치만 노려볼 수 없기에 데이터 로깅을 해보기로 했습니다
(말만 너무 거창한것 같네요)

아래 사진은 17년 9월 24일에 측정한 자료입니다

도시화 할 수 있는 수치들이 더 있지만, 너무 복잡해지는것을 피하고자 몇개만 선택해 봤습니다.

X축은 시간이지만, RPM에 따른 다른 수치들의 변화값을 보기 위함입니다.

윗 그래프에서는 RPM, 속도, 부스트압력(색깔을 바꿔야겠군요..잘 안보입니다ㅠ)

아래는 AFR(Air to Fuel Ratio), 흡기온도, 점화타이밍

이렇게 두었습니다.

평소 주행을 한다면 AFR이나 점화타이밍을 모니터할 필요는 없으며

저의 경우, 곧 설치한 튠칩 때문에 모니터하기로 했습니다.
(링크는 곧 첨부하도록 하겠습니다~)

AFR, 공연비라 불리며 공기와 연료의 혼합비율을 나타냅니다.

가장 이상적인 비율, 즉 Stoichiometric AFR은 14.7로서, 공기 14.7g과 연료 1g이 섞여 연소할 때 완전히 연소가 되는 비율입니다.

AFR값이 14.7보다 낮은 경우

연료가 이상비율보다 많이 주입이 됨을 나타내며, Rich AFR이라 칭하고, 출력을 높히기 위한 비율입니다.

AFR값이 14.7보다 높을 경우

연료가 이상비율보다 적게 주입이 됨을 나타내며, Lean AFR이라 칭하고, 연비를 높히기 위한 비율입니다.
(공기가 이상비율보다 높게 주입될 수도 있겠죠)

즉, 속도를 내기 위해 악셀을 깊히 밟을 경우 AFR값은 낮아질수록, Rich가 될 수록 출력을 높히는데 도움이 되는거겠죠?

보통 흡기나 배기 튜닝을 하고 AFR을 잘 살펴서 튜닝과 차 사이에 문제가 없는지 살펴봐야 하지만,

미니쿠퍼의 경우 O2센서의 타입때문에 Closed loop으로 AFR이 조정되기 때문에 별 문제는 없어보입니다.

Closed loop의 AFR 컨트롤의 경우 ECU 칩튠이나 맵핑에 의해서만 AFR이 바뀌기 때문에, 이 경우에만 주의하면 된다고 합니다.

(저의 경우 곧 칩튠을 진행할 예정!)

AFR이야기는 끝내고 점화타이밍에 대해 간단하게 적어보겠습니다.

일정 AFR로 섞인 연료와 공기가 엔진 피스톤 안에서 압축이 되면서 점화플러그가 스파크를 튀어주고 이로 인해 폭발이 일어나 피스톤을 밀어내고, 이 힘으로 차가 움직이는 구조이죠?

그리고 엔진에서 출력을 다 뽑아내기 위해선, 이론상으로 피스톤이 가장 높히 있을 때 폭발이 일어나는 것이 좋지만..
점화플러그에서 스파크가 튀고 혼합기가 불에 타는데까지 소요되는 시간이 있기 때문에.. 점화플러그의 점화타이밍을 앞당겨 미리 스파크를 터뜨려주는것이 Ignition Advance Timing이라 합니다

모두가 점화타이밍을 모니터 할 필요가 있냐? 없습니다!!

하지만, 엔진에서 어떤 이유로 인해 노킹이 생길 경우 ECU의 로직에 의해 타이밍각을 떨어뜨려 노킹이 발생되지 않도록 조치를 하게 됩니다.

보통 미니쿠퍼의 경우 약 3도 정도 떨어뜨린다고 합니다.

그렇다면, 질이 안좋은 연료를 쓸 경우, 또는 ECU튜닝을 통해 과도하게 AFR의 조건을 수정했을 경우 노킹이 생길 수 있으며,

이를 감지하기 위해 점화타이밍을 모니터해야겠죠?

다시 그래프를 보면서 제 차의 상태를 확인해보겠습니다.

아직 튜닝이라할 건 없는 순정상태이며, 현 수치와 칩튠 장착 후 수치를 비교하기 위해 측정해봤습니다

아래 그래프는 스포츠모드 메뉴얼로 3단에 두고 2500rpm부터 WOT(Wide Open Throttle), 즉 악셀을 끝까지 밟은 상태로 가속한 상황입니다.
(보통 3단 풀악셀 시 차량의 최고 부스트압을 확인할 수 있다고 합니다)

풀악셀이 들어가면서 부스트압은 1바를 유지하고 있으며,

AFR, 공기 연료 비율은 점점 낮아지는, 즉 연료가 많이 주입되는 출력을 위한 셋팅으로 변하고 있음을 확인할 수 있습니다.

그리고 점화타이밍에서는 갑자기 3도 이상 떨어지는 drop이 보이지 않는것으로, 노킹은 없는것으로 볼 수 있겠죠?

결론은!

차량 튜닝 후 AFR값이 이상하게 변하거나 점화타이밍 관찰을 통해 노킹이 발생함을 보기위해

위와 같은 수치에 대한 모니터가 필요하다!!

그리고 JB+ 칩 설치 후 AFR과 점화타이밍, 부스트압의 변화에 대해서 또 포스팅해보도록 하겠습니다~