토크

토크란 물체에 작용하여 물체를 회전시키는 힘으로 자동차에서는 차축(동력축)을 회전시키는 힘을 말한다.

개요

토크는 기계 제조산업과 자동차 산업에서 매우 중요한 역학 측정이지만 다른 부문에서도 중요하다. 자동차에서 토크는 엔진이 순간적으로 낼 수 있는 힘의 크기를 말한다. 자동차 엔진에서 연료를 폭팔싴켜 생긴 힘을 바퀴로 전달해주는 크랭크축을 얼마나 세게 비틀수 있는지를 보여준다. 이는 자동차가 가속 초반에 얼마나 빨리 앞으로 나갈수 있는 지를 좌우한다. 자동차 힘을 나타내는 또 다른 지표인 마력은 엔진이 낼 수 있는 절대적인 힘 토크에서 빠르기를 더한 개념이다. 무거운 짐을 실은 차를 얼마나 잘 끌고 갈 수 있는지, 가속 중·후반 차가 얼마나 더 앞으로 치고 나갈 수 있는지 등을 결정한다. 1마력은 말 1마리가 끄는 힘과 같다. 토크가 자동차에 중요한 요소로 부상한 이유는 도심에서 주로 쓰는 경우 마력보다 체감상 성능을 크게 좌우한다는 점이 부각되었기 때문이다. 도심에서는 운전을 할 때 멈췄다가 서기를 반복하는 경우가 많기 때문에 정지상태에서 출발할때 가속감을 느끼기 위해서는 토크가 커야한다.

개념

토크는 일반적으로 물체를 한 점의 주위로 회전시키는 짝힘의 양을 말한다. 보통 기호를 T로 표시한다. 단위는 kgf·m 또는 N·m(뉴턴미터:1kgf·m = 9.80665N·m)로 나타낸다. 국내에서는 Kgf.m를 사용하며 하나의 축에 1m 길이의 막대를 직각으로 달고 끝에 1kg짜리 추를 달았을 때의 축에 전달되는 회전력이 바로 1kgf.m이다. 물체에 작용하여 물체를 회전시키는 원인이 되는 물리량으로서 비틀림 모멘트라고도 한다. 또한 턴의 작용과 반작용의 법칙에 따라 회전체에 달려있는 물체는 회전방향의 반대로 돌아가려는 힘을 말한다. 엔진의 최대 토크값이 1kgf·m/5,000rpm이라면, 이것은 엔진이 분당 5,000회 회전할 때 크랭크축에서 1m 길이의 막대 끝에 1kg의 힘이 가해진다는 뜻이다. 토크에 시간개념인 분당회전수를 적용한것을 마력이라 부르며 고속회전에 높은 토크값을 발생시키는 엔진일수록 마력은 높아진다.

가솔린.디젤 엔진 차이

가솔린 엔진은 마력이 높은 반번에 토크가 낮고, 디젤 엔진은 토크가 높은 대신 마력이 높다고 흔히들 말한다. 두 엔진이 서로 다른 성능을 보여주는 것은 엔진의 작동원리와 더불어 연료 자체의 차이 때문이기도 하다. 디젤 엔진의 경우에 압축을 통해 폭팔을 유도해 엔진을 회전시키기 때문에 엔진의 회전수가 가솔린 엔진에 비해 낮은 편이다. 하지만 폭팔하는 힘이 더 커서 토크는 더 강하다고 이야기한다. 디젤 연료 자체가 가솔린에 비해 큰 폭팔력을 갖기 때문에 토크가 상대적으로 크다고 이야기한다. 그래서 같은 배기량, 같은 트랜스 미션 같은 타이어를 장착한 두 개의 다른 엔친을 출발시키면, 처음에는 디젤 엔진이 더 빨리 출발하지만, 시간이 지나면 가솔린 엔진이 더 빠른속도로 도달한다.