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Know/공학 설계

4륜구동 메카니즘 정리

by sugarlessgum 2024. 5. 7.

4륜구동 메카니즘 정리
4륜구동 메카니즘 정리

 

 

4륜구동 메카니즘 정리

험한 산길, 미끄러운 빗길과 눈길을 끄떡없이 헤쳐나가는 4륜구동(4WD)은 많은 사람들이 선호하는 차량 옵션 중 하나 입니다. 4WD를 보다 이해하고 활용한다면 안전하고 즐거운 드라이브를 즐기실 수 있습니다.

이 글에서는 4WD의 작동 원리와 주요 시스템 및 기능을 자세히 정리하고, 안전하고 효율적인 4WD 주행을 위한 팁을 정리해보겠습니다.

목차

     


    4륜구동의 이해와 구동 원리

    4륜구동 주요 부품

    사륜구동(4WD)은 차량의 모든 바퀴에 동력을 전달하여 험한 지형이나 악천후 상황에서 주행 성능을 향상시키는 시스템입니다. 일반적인 2륜구동(2WD) 차량과 달리 4WD 차량은 더 나은 접지력, 견인력, 방향 안정성을 제공하여 다양한 주행 환경에 적합하도록 설계되었습니다.

    4WD 시스템은 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

    • 풀 타임 4WD: 엔진 동력이 항상 전후륜에 지속적으로 전달됩니다. 도로 주행 시에도 4WD 모드를 유지할 수 있으며, 별도의 조작 없이 자동으로 작동합니다.
    • 파트 타임 4WD: 일반적인 주행 상황에서는 2WD 모드로 작동하며, 험한 지형이나 악천후 상황에서만 수동으로 4WD 모드로 전환해야 합니다.

    한국에서 판매되는 대부분의 4WD 차량은 파트 타임 4WD 방식을 사용합니다. 엔진에서 발생한 동력은 변속기와 트랜스퍼케이스를 거쳐 전방 액슬(전륜)과 후방 액슬(후륜)으로 각각 동력이 전달됩니다.

    바퀴당 회전 속도 등은 트랜스퍼케이스와 디퍼렌셜 기어(차동기어) 등을 통해 기어비로서 관리되어 원활한 코너링, 제동을 위해 작동합니다. 이 부품들은 사륜구동을 위해 필수적인 장치들입니다.

     


     

    트랜스퍼 케이스의 역할과 작동원리

    트랜스퍼 케이스 (파트 타임)

    사륜구동의 핵심부품인 트랜스퍼 케이스는 엔진으로부터 전달된 동력을 전후륜에 분배하고 기어비를 변환하는 역할을 합니다. 트랜스퍼 케이스는 일반적으로 기어박스와 함께 설치되어 있으며, 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다.

    • 하이 레인지 모드: 일반적인 도로 주행 시 사용되는 기어로, 엔진 동력을 그대로 전달합니다. 전,후 바퀴마다 25%씩 균등한 동력배분으로 안정된 주행을 위한 구동모드이며 노면 상태가 좋지 않아도 안정성을 유지하면서 효율적인 구동성능을 제공합니다. 주행속도는 이륜 모드와 동일하며(1:1 기어비), 전진 및 후진속도가 안정적입니다.
    • 로우 레인지 모드: 험한 지형이나 느린 속도로 주행할 때 사용되는 기어로, 엔진 동력을 감속시켜 토크를 증폭시킵니다. 최대 견인력과 주행성을 강조하는 모드로 특히 험한 오프로드에서 우수한 탈출능력을 보여주며 이륜 모드 대비 구동 감속비가 높습니다(평균 기어비 1:2 범위).

    트랜스퍼 케이스는 수동 또는 전자 방식으로 제어될 수 있습니다. 수동 방식은 레버를 사용하여 직접 조작하는 방식이며, 전자 방식은 버튼이나 스위치를 사용하여 간편하게 조작할 수 있습니다.

     


     

    4WD 주행 팁

    4WD 차량을 안전하고 효율적으로 운전하기 위해 다음 팁을 참고하시면 도움이 될 수 있습니다.

    • 적절한 4WD 모드 선택: 주행 상황에 따라 2WD, 4WD High, 4WD Low 모드를 적절하게 선택하세요.
    • 타이어 공기압 유지: 4WD 모드로 주행할 때는 타이어 공기압을 제조사 권장치로 유지하세요.
    • 차량 관리: 4WD 시스템의 정기적인 점검 및 유지 보수를 실시하세요.

     

     

    4WD 관련 용어 정리

    • 4WD: 사륜구동
    • 2WD: 이륜구동
    • 풀 타임 4WD: 엔진 동력이 항상 전후륜에 지속적으로 전달되는 4WD 시스템
    • 파트 타임 4WD: 일반적인 주행 상황에서는 2WD 모드로 작동하며, 험한 지형이나 악천후 상황에서만 수동으로 4WD 모드로 전환해야 하는 4WD 시스템
    • 트랜스퍼 케이스: 4WD 시스템의 핵심 부품으로, 엔진으로부터 전달된 동력을 전후륜에 분배하고 기어비를 변환하는 역할을 하는 부품
    • 하이 레인지 기어: 일반적인 도로 주행 시 사용되는 기어
    • 로우 레인지 기어: 험한 지형이나 느린 속도로 주행할 때 사용되는 기어
    • 슬라이딩 클러치: 4WD 모드를 선택할 때 전후륜 구동력을 연결하거나 분리하는 역할을 하는 부품
    • 카운터 기어: 전후륜의 회전 속도 차이를 조절하는 역할을 하는 부품


    마무리

    사륜구동의 작동 방식과 주요 부품의 기능에 대해 정리해봤습니다. 관련 내용을 참고하시는데 도움되시길 바랍니다. 감사합니다.

     


     

    끝까지 읽어주셔서 감사합니다.

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