1. 동력전달장치

 

엔진 크랭크축이 동력전달장치와 직접적으로 연결되어 있다면,

부담이 커서 스타터 모터로 시동을 걸 수 없을 것이다.

수동변속기는 엔진의 회전이 변속기에 전달되고 있는 상태에서 톱니바퀴의 조합을 바꿀 수 없다.

때문에 '클러치' 라는 단속기구가 필요하다.

 

엔진->단속기(클러치)->변속기->(추진축)->파이널기어->디퍼렌셜기어->구동축->타이어 휠

 

변속기 : 엔진의 회전을 주행에 최적인 토크나 회전수로 바꿈.

파이널기어 : 최종적인 감속을 하는 장치

디퍼렌셜기어 : 변속기 중심으로 부드럽게 코너를 돌기 위해 사용함.

 

 

 

2. 사륜구동 이륜구동 (FF, FR, RR, MR)

 

(1)FF(Front engin, Front wheel drive)

: 차내공간이 넓고 중량 억제가 용이. But 중략이 앞쪽으로 치우치며 앞바퀴가 구동과 조향 모두다 담당해서 복잡해짐.

(2)FR(Front engine, Rear wheel drive) 

: 중량이 잘 배분, 변속기나 후방축이 차내공간을 많이 차지, 중량이 무거운 편.

(3)RR

(4)MR(Midle engine, Real wheel drive)

 

 

 

3. 기어와 풀리와 변속

 

변속에 사용되는 가장 기본적인 요소로 기어와 풀리, 벨트가 사용된다.

자동차가 발진할 때는 커다란 구동력이 필요하지만 회전수가 낮아야 하기 때문에

엔진의 회전수를 높이는 동시에 변속기로 회전수를 떨어뜨려서 토크를 높인다.

 

 

 

 

4. 변속기

 

수동변속기(MT)

: 마찰클러치+톱니바퀴식 변속기, 몇 단계의 변속비를 갖추고 수동으로 전환.

자동변속기(AT)

: 토크컨버터+유성기어식 변속기, 변속기 내부에서 자동으로 변속비가 전환, 토크컨버터는 유체클러치의 일종, 토크 증폭

연속가변변속기(CVT)

: 자동변속기(AT)는 변속비의 전환이 단계적으로 이루어지기 때문에 엔진 토크를 효과적으로 활용할 수 없는 구간이 존재

But, 무단계로 변속비를 바꿀 수 있는 연속가변변속기(CVT)

가장 효율이 좋은 엔진회전수를 유지할 수 있다. 다양한 구조의 CVT구조가 있으며, 토크 컨버터+벨트식 변속기가 일반적이다.

 

 

 

 

5. 수동변속기의 구조와 작동.

(변속비가 다른 기어의 조합 중에서 필요한 것을 선택한다.)

 

: 수동변속기도 변속단계(기어수)를 늘리면 엔진을 효율적으로 사용할 수 있지만,

수동조작횟수가 늘어나 불편하고 무게가 증가한다.

 

수동변속기의 경우, 차내의 변속 레버를 조작해 변속을 하는데 이 조작으로 슬리브가 이동한다.

슬리브 내에는 마찰을 일으켜 기어를 고정시키는 동기 기구가 장착된다.

 

입력축 회전은 먼저 부축에 전달된다. 출력축 위의기어는 축에 고정되어 있지 않으며 그 대신 슬리브로 축을 고정시킨다.

 

 

 

 

 

6. 클러치

 

클러치는 엔진과 변속기 사이에 있는 부품. 엔진의 회전을 변속기에 전달하거나 차단하는 장치.

클러치 페달을 깊게 밟으면 클러치 디스크가 플라이휠에서 떨어진다.

 

클러치는 크게 플라이휠, 클러치 디스크, 클러치 커버로 나뉜다.

(1) 플라이휠 : 엔진의 관성모멘트를 높이는 부품, 클러치의 입력축 원판으로 사용.

(2) 클러치 디스크 : 클러치의 출력축 원판

(3) 클러치 커버 : 클러치 케이스, 스프링의 힘으로 클러치 디스크를 플라이휠에 누르도록 한다.

 

입력축이 엔진에의해 고속회전하고 출력축이 정지해 있는 상태에서

살짝 맞닿아 있으면 회전의 일부가 전달된다.

이렇게 회전속도차이가 줄어들면 두원판을 밀착시켜도 충격이 발생하지 않는다. 클러치의 원리

 

 

 

7. 토크 컨버터

 

: 유체클러치의 일종. 케이스안에 펌프 임펠러라는 입력측 날개차와 터빈러너라는 출력측 날개가 장착. 그 사이에 스테이터라는 날개차가 장착.

엔진과 변속기사이에서 회전을 서서히 전달. 유체의 순환에 의해 펌프임펠러가 보낸 유체가 터빈러너를 회전시킨다.

그 후에도 운동E가 남아 있는 유체는 스테이터에 의해 펌프임펠러를 밀고 터빈러너로 이동한다.

출력측의 날개차를 통과한 유체가 입력측의 날개차를 뒤에서 밀면 토크가 증폭되는 원리를 이용.

 

엔진과 변속기 사이에서 토크 컨버터는 회전을 서서히 전달하는 역할을 한다.

 

 

 

8. 클리핑

 

브레이크페달에서 발을 떼면

가속 페달을 밟지 않아도 초저속으로 주행할 수 있다.

 

 

 

9. 로크업클러치

 

토크컨버터는 유체의 마찰 때문에 손실이 발생하므로 회전속도의 차이가 입력축과 출력축 사이에 없다면

로크업 클러치를 작동시켜 입력측과 출력측을 연결해버린다.

 

 

 

10. 유압기구

 

자동변속기의 유성기어식 변속기, CVT의 벨트식 변속기, 풋 브레이크, 파워스트링에 사용.

주로 액압기구를 지칭.

 

호수 양끝에 주사기가 달려 한 쪽 피스톤을 누르면 다른 쪽 피스톤이 밀려나는 식.

출력축 실린더의 단면적을 2배로 만들면 힘도 2배로 늘어날 수 있다. (유체의 압력은 모든 방향에 작용)

 

오일 펌프처럼 입력축과 출력축을 만들고 피스톤과 펌프, 전환벨브를 달아서

실린더 안 피스톤을 움직일 수 있는 방법도 있다.

 

 

 

11. 유성기구(자동 변속기에서 변속을 담당)

 

: 링기어, 피니언 기어, 캐리어, 태양기어가 같은 축 위에 있다.

바깥기어 조합과 달리 같은 축에 입출력할 수 있다.

 

유성기어 2조 만으로도 전진 4단, 후진 1단의 자동 변속기를 만들 수 있다.

 

 

 

12. 자동변속기(TCU의 지시로 주행 상황에 맞춰 변속)

 

: 토크컨버터는 자동변속기 케이스 안에 있다.

유성기어식 변속기의 정식명칭은 부변속기이다. 토크컨버터에서도 토크의 증폭과 변속을 실행하기 때문.

 

유성기어 여러개로 입출력 회전축을 전환하는 클러치 기구,

회전축을 고정하는 제동기구.

일방향 클러치 기구 등이 조합.

 

현재는 변속이 매끄럽고 연비도 향상되어서 전진 7단이나 8단, 자동 변속기도 만들지만,

그만큼 크고 무거워지며 가격도 비싸진다.

 

유성기어식 변속기의 클러치 기구나 제동기구 등은 유압으로 작동.

유압 경로의 곳곳에 전기로 여닫을 수 있는 벨브가 설치.

TCU의 지시에 따라 유압 경로가 바뀌면서 변속이 이루어짐.

 

TCU는 Transmission control Unit 변속기 제어 장치.

차속, 엔진 회전수 등 다양한 정보에 따라 변속 타이밍 결정.

 

유압기구에 사용하는 액체를 ATF,

토크컨버터에서 토크 전달 유체, 변속기 내부 톱니바퀴 윤활 용도.