모터사이클 구조 원리 교과서

라이더의 심장을 울리는 모터바이크 메커니즘 해설

이치카와 가쓰히코 지음 | 김정환 옮김

보누스 2023년 06월 15일 출간 종이책 : 2023년 06월 15일 출간

작품소개

책소개

마니아를 위한 모터사이클 과학 교양서다. 최고의 라이딩을 구현하는 데 도움이 되는 공학 지식을 모았다. 모터사이클의 구조와 원리를 과학의 눈으로 바라보고 해설한다. 전진, 조향, 제동으로 요약할 수 있는 모터사이클 3대 메커니즘을 설명하며, 단순한 원리 소개에 그치지 않고 메커니즘의 역할과 각 메커니즘 사이의 관계를 알려준다. 라이더의 실력을 올리는 데 필요한 모터사이클의 구조와 특징, 움직임을 이해할 수 있다.

목차

머리말 _ 5

<b>Chapter 1 엔진의 구조</b>
엔진의 원리 _ 14
엔진의 종류 _ 16
엔진의 성립 _ 18
배기량과 압축비 _ 20
4행정 엔진의 구조 _ 22
2행정 엔진의 구조 _ 24
출력과 토크 _ 26
최고 속도와 엔진 파워 _ 28
토크 특성과 가속의 관계 _ 30
피스톤 _ 32
크랭크축과 커넥팅 로드 _ 34
장행정과 단행정 _ 36
흡기 밸브와 배기 밸브 _ 38
밸브 구동 방식 _ 40
실린더의 수 _ 42
실린더 레이아웃 _ 44
싱글 엔진 _ 46
패러럴 트윈 엔진 _ 48
V트윈 엔진 _ 50
인라인 4 엔진 _ 52

토막 상식 1 엔진의 진화_ 54

<b>Chapter 2 엔진 주변의 구조</b>
흡기 시스템의 메커니즘 _ 56
흡기 시스템의 진화 _ 58
기화기의 기본적인 구조 _ 60
가변 벤츄리식 _ 62
VM 유형과 CV 유형의 차이 _ 64
인젝션 시스템의 구조 _ 66
인젝터의 구조 _ 68
에어 클리너의 구조 _ 70
터보 엔진의 구조 _ 72
배기 시스템의 메커니즘 _ 74
집합관 _ 76
머플러의 작동 원리 _ 78
윤활 시스템 _ 80
엔진 오일 _ 82
공랭 엔진의 냉각 시스템 _ 84
수랭 엔진의 냉각 시스템 _ 86
점화 시스템 _ 88
점화 플러그의 구조 _ 90
점화 플러그의 특성 _ 92
엔진 스타터 _ 94

토막 상식 2 휘발유의 종류

<b>Chapter 3 구동 시스템의 구조</b>
구동 시스템의 역할 _ 98
클러치의 역할 _ 100
클러치의 구조 _ 102
변속기의 역할 _ 104
기어 변환의 원리 _ 106
기어 변속 방식 _ 108
기어비 _ 110
자동 변속기의 구조 _ 112
자동 변속기의 종류 _ 114
체인 드라이브 _ 116
축 구동 방식과 벨트 구동 방식 _ 118

토막 상식 3 듀얼 클러치 변속기_ 120

<b>Chapter 4 차체의 구조</b>
차체의 기본 구조 _ 122
모터사이클의 스타일 _ 124
프레임의 역할 _ 126
프레임의 구조 _ 128
연료 탱크의 구조 _ 130
카울의 역할 _ 132
시트 _ 134
배터리의 역할 _ 136
배터리의 구조 _ 138
발전기의 구조 _ 140
헤드램프의 밸브 _ 142
디스차지 램프의 구조 _ 144
헤드램프의 형상 _ 146

토막 상식 4 핸들과 계기 주변_ 148

<b>Chapter 5 바퀴 주변의 구조</b>
스티어링의 메커니즘 _ 150
모터사이클의 운전 _ 152
모터사이클의 주행 특성 ① _ 154
모터사이클의 주행 특성 ② _ 156
서스펜션의 역할 _ 158
서스펜션의 구조 _ 160
댐퍼는 무슨 일을 할까? _ 162
프런트 서스펜션의 구조 _ 164
텔레스코픽식의 메커니즘 _ 166
리어 서스펜션의 메커니즘 _ 168
타이어의 역할 _ 170
타이어의 기본 구조 _ 172
타이어의 종류 _ 174
브레이크의 원리 _ 176
디스크 브레이크의 구조 _ 178
유압식 디스크 브레이크 _ 180
드럼 브레이크 _ 182
콤비 브레이크 _ 184
ABS(Anti lock Brake System) _ 186

토막 상식 5 모터사이클의 종류_ 188

<b>Chapter 6 안전과 친환경</b>
모터사이클의 안전성 _ 190
헬멧 _ 192
보디 프로텍터 _ 194
에어백 시스템 _ 196
배기가스 정화 장치 _ 198
하이브리드 시스템 _ 200
바이오매스 연료 _ 202
전동 모터사이클 _ 204
차세대 모터사이클 _ 206

참고 문헌 _ 208
찾아보기 _ 209

출판사 서평

<b>바람처럼 질주하고, 바이크의 숨결을 느껴라!
마니아를 위한 최고의 모터사이클 과학 교양서</b>

영화를 비롯한 수많은 미디어에서 모터사이클은 자유의 상징으로 다뤄진다. 왜 모터사이클은 자유 그 자체를 나타내는 아이콘이 됐을까. 아마도 라이더가 모터사이클을 타고 자신이 원하는 곳으로 언제든지 갈 수 있기 때문일 것이다.
모터사이클은 이처럼 자유를 갈망하는 사람에게 최고의 탈것이지만, 동시에 다루기 까다로운 이동 수단이기도 하다. 많은 이가 모터사이클의 특성을 이해하지 못한 채 라이딩에 나섰다가 자신의 부주의와 미숙함으로 위험에 빠지곤 한다. 모터사이클을 제대로 타려면 라이더는 먼저 모터사이클의 구조와 원리를 알아야 한다는 말이다. 구조를 이해하면 모터사이클의 움직임을 이해할 수 있고, 움직임을 이해해야 올바른 기술 습득이 가능하다. 이때 비로소 라이더는 원숙한 기술과 경험을 갖추게 된다.
《모터사이클 구조 원리 교과서》는 이런 목표를 달성하는 데 가장 적합한 책이다. 안전하고 자유로운 라이딩을 위해 알아야 할 핵심 지식을 모아 정리했기 때문이다. 모터사이클의 메커니즘과 구조를 상세히 설명하는 기술 교양서로서 전진, 조향, 제동으로 요약되는 모터사이클 3대 메커니즘을 기초부터 파고들어 해설한다. 단순히 원리 소개에 그치지 않고 메커니즘의 역할과 각 메커니즘 사이의 관계를 보여주는 것이 특징이다. 엔진이 힘을 만들어내는 원리는 무엇이고, 마력과 토크는 어떻게 다른지, 클러치와 변속기의 구조와 기능은 무엇인지 등 기본 원리와 부품의 구조를 차근차근 알려준다.

<b>모터사이클의 본질을 발견한다
전진, 제동, 조향 3대 메커니즘 완벽 해설</b>

혹자는 이 지점에서 의구심이 들지도 모른다. 모터사이클을 타자고 굳이 메커니즘까지 알고 있어야 하는지 말이다. 여기서 베테랑 라이더의 말을 들어보면 생각이 바뀔지도 모르겠다. 그들의 말에 따르자면 모터사이클의 메커니즘을 이해하는 일은 라이더에게 기초 중의 기초다. 예를 들어 라이더라면 모터사이클의 엔진 특성을 이해하고 있어야 한다. 엔진 특성, 즉 엔진 회전수 변화에 따른 토크와 출력 사이의 관계를 알고 있어야 그 특성에 맞게 모터사이클을 조종할 수가 있다.
만약 자신이 소유한 모터사이클의 엔진이 회전수가 높아질수록 토크가 급격히 커지는 ‘출력 중시형’이라면 다루기가 어렵다는 사실을 인지해서 특히 더 주의를 기울여야 한다. 그렇지 않으면 원활한 조종이 불가능해지는 것은 물론이고 주행 도중에 위험한 순간을 맞이할 수도 있다.
모터사이클과 자동차는 구조가 서로 완전히 다르다. 모터사이클은 엔진 위에 연료 탱크와 시트가 있고, 시트 위에 라이더가 탄다. 즉, 세로로 부품을 쌓아 올리는 형태인 모터사이클은 폭이 좁은 대신 무게중심이 높고 휠베이스가 짧은 까닭에 전후 방향의 하중 이동과 자세 변화가 크다. 급가속을 하면 앞바퀴의 하중이 극단적으로 작아지며, 급제동을 할 때는 거의 모든 하중이 앞바퀴에 실린다. 이 같은 특성 때문에 하중과 자세를 제어하기가 어렵고, 결국 라이딩은 자동차 운전과는 전혀 다른 기술을 요구한다. 모터사이클의 구조와 기계적 특성을 이해한다는 것. 그것은 능숙한 라이딩을 위한 필수 교양이다.

<b>최고의 라이딩을 실현하다
구조와 원리로 이해하는 모터사이클</b>

《모터사이클 구조 원리 교과서》를 살펴보면 크게 두 부분으로 나눠진다. 전반부는 3대 메커니즘을 다룬다. 엔진, 엔진 주변의 구조, 구동 시스템, 차체, 바퀴와 바퀴 주변의 구조 등을 설명한다. 이 책은 엔진의 작동 원리와 구성 부품, 엔진의 종류와 그에 따른 특성을 설명하는 데 큰 부분을 할애하는데, 이는 엔진이 인체로 비유하자면 심장과 같은 곳으로 매우 중요하기 때문이다.
엔진 주변의 구조는 무엇일까. 엔진에 공기를 공급하는 장치, 배기 시스템, 엔진 오일과 냉각 시스템, 점화 플러그 등을 말한다. 또한 구동 시스템은 동력을 적절하게 타이어에 전달하는 장치로, 이를 다루는 챕터에서는 클러치와 변속기의 역할과 구조, 원리, 기어 변환의 원리와 변속 방식의 종류, 기어 조합을 결정하는 방법을 설명한다.
이 밖에도 차체를 다루는 챕터에서는 연료 탱크, 카울과 시트, 배터리, 헤드램프 등을 폭넓게 설명한다. 여기에 더해 타이어의 종류와 구조, 서스펜션과 브레이크 전반을 아우르는 설명으로 이어진다.
이 책은 모터사이클의 안전과 친환경 기능을 언급하기도 한다. 이제 모터사이클은 예전처럼 속도와 승차감, 디자인만을 이슈로 삼지 않는다. 많은 모터사이클 제조사가 라이더의 생명을 어떻게 지킬 수 있는지, 모터사이클의 미래는 무엇인지를 진지하게 고민한다. 저자는 책 후반에 모터사이클의 안전성, 헬멧과 보디 프로텍터의 역할과 구조, 에어백 시스템 등 안전과 관련한 내용을 정리했다. 여기에 더해 배기가스 정화 장치 같은 기본적인 친환경 장치에서부터 바이오매스나 하이브리드 시스템, 연료 전지, 전기 모터사이클 등 미래지향적인 친환경 기술들을 소개한다.

<b>혼다 ㆍ 야마하 ㆍ 스즈키 ㆍ BMW ㆍ 할리데이비슨
세계적인 모터사이클 제조사가 제공한 풍부한 자료</b>

이 책의 일차 목표는 기존 라이더에서 초보자까지, 모터사이클에 관심 있는 모두에게 모터사이클의 기술적 본질을 알리는 것이다. 이를 위해 최대한 일반인의 눈높이에서 메커니즘을 서술하고, 풍부한 그림과 사진 자료를 활용했다. 핵심만을 잘 추린 설명에 모터사이클 제조사가 제공한 다양한 자료를 첨부해서 원리와 개념을 정확하게 파악하도록 내용을 구성했다. 이 모두가 최종 목표인 자유로운 라이딩을 실현하기 위함이다. 모터사이클을 잘 알고 싶고, 잘 타고 싶은 독자라면, 이 책의 내용을 잘 정리해 보기를 바란다. 뭐든지 기초와 바탕이 중요한 법이다. 이 책은 모터사이클의 구조부터 철저하게 이해할 수 있게 도와주며 라이딩 기술을 향상하는 데에 큰 발판이 된다.

작가정보

저자(글) 이치카와 가쓰히코

자동차 ㆍ 모터사이클 전문 작가 겸 칼럼니스트. 자동차와 모터사이클의 메커니즘부터 교통안전과 유지 보수에 이르는 폭넓은 분야의 기사와 칼럼을 쓰고 있다. 주요 저서로 《BMW 최강 유지 관리》 《컬러 그림으로 이해하는 자동차의 구조》 《볼보 트러블 해결 사전》 등이 있으며, 자동차 제조 회사의 기술 자료를 제작하는 등 다방면으로 활동하고 있다.

번역 김정환

건국대학교를 졸업하고, 일본외국어전문학교 일한통역과를 수료했다. 현재 번역 에이전시 엔터스코리아에서 출판 기획과 일본어 전문 번역가로 활동 중이다. 역서로 《비행기 조종 교과서》《자동차 정비 교과서》《경영에 불가능은 없다》《사업에 불가능은 없다》《일과 인생에 불가능은 없다》《손정의 열정을 현실로 만드는 힘》《회사는 어떻게 강해지는가》《생각정리 프레임워크50》《머릿속 정리의 기술》 등이 있다.