TCS <상>
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  • 의사신문
  • 승인 2009.01.21 16:52
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차의 구동력을 노면에 배분하는 '차동기어'

눈이 오면 ABS가 동작하는 것을 확실하게 알게 된다. ABS 펌프가 동작하는 진동이 느껴지기 때문이다. 미끄러운 둔덕을 넘어가거나 얼어붙은 길 위에서 진동을 한다.

그러나 눈이 녹고 나서도 복병은 남아있다. 도로 위에 염화칼슘을 너무 열심히 뿌린 나머지 염화칼슘이 습기찬 노면 위에 녹다만 소금처럼, 때로는 자갈처럼 타이어와 도로의 접지를 방해한다. 눈이 녹았다고 방심면 위험하다. 완전히 마른 길이 아니면 접지력은 높지 않다. ABS는 너무 과신하지 않는 것이 좋다. 접지력의 한계를 넘어가면 펌핑은 별 다른 도움이 되지 않는다. 한계를 넘어서면 차는 관성의 힘에 의해 밀리거나 돌게 된다.

별로 위험해 보이지 않는 노면조건에서 쉽게 그렇게 된다. 타이어가 예전보다 트레드가 넓어지고 접지면적이 늘어났어도 실제로 노면과 만나는 점은 엽서 한 장의 크기에 불과하며 그 부분이 미끄럽다면 차에 걸리는 관성을 막아낼 방법은 없다. 결론적으로 미끄러진다.

브레이크 때만 구동력 문제를 일으키는 것은 아니다. 출력이 강한 차가 미끄러운 노면에서 출발해도 타이어는 미끄러진다. 출력이 강한 차들은 마른 노면에서도 곧잘 휠스핀을 일으키는데 급출발 시에는 미끄러지면서 방향이 틀어지고 곧바로 이상한 방향으로 돌진하고 만다.

핸들을 잘못 틀지 않더라도 아니라 타이어의 구동력이 문제를 일으킨다. 좌우 타이어에 다른 힘이 가해지면 차의 진행방향은 틀려지고 만다. 차량의 출력이 커지면서 구동력(트랙션)은 점점 더 중요한 문제가 되어가고 있다.

스포츠카에서는 중요한 문제다. 눈길에서 후륜구동차들이 핸들링에 어려움을 격는 것은 구동력의 배분과 무게중심의 문제가 전륜보다 불리하기 때문이다. 그동안 후륜구동은 별로 생산되지 않았으나 제네시스의 등장으로 다시 후륜을 몰게 될 이유가 증가했다. 그동안 후륜구동은 BMW와 벤츠 그리고 렉서스의 아성이었다. 물론 포텐샤나 프린스 같은 차종이 있었으나 인기가 높은 편은 아니었다.

예전에 눈길에서는 이런 고급차들이 아주 불리한 입장에 있었으나 메이커들은 이 문제를 구동력의 조절하는 것으로 어느 정도 해결했다. Traction Control을 전자적으로 해결하는 방법을 연구해 왔던 것이다. TCS가 붙어있는 차들은 스위치를 끄지 않는한 어느 정도 구동력의 배분을 조절하는 능력을 갖게 되었다. 웬만한 고급 옵션이면 이 기능은 달려나오는 표준적인 스펙이 된 것이다. 아마 독자들의 차에도 붙어있을 것이다.

사실 차의 구동력이 노면에 분배되는 방법은 예상보다 복잡하다. 우선 엔진에서 변속기를 거쳐 차의 타이어에 도달할 때 차동기어(Differential Gear)를 거친다.

그림에 나온 장치는 복잡해 보이지만 실제로 동영상을 보면서 이해하면 무엇을 의미하는지 알 수 있다. (http://www.drivingfast.net/technology/Differentials.htm의 비디오 클립을 보면 이해가 될 것이다) 차동 장치는 전륜이나 후륜을 불문하고 어떤 차에도 다 붙어있다. 4륜 구동의 차들 역시 마찬가지다.



안윤호〈송파 대광의원장〉


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