상시 4륜구동과 토센기어
상시 4륜구동과 토센기어
  • 의사신문
  • 승인 2010.03.25 10:20
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상시 4륜구동의 혁신 가져와

지난번에 적은 비스코스 커플러라는 것만으로도 자동차들이 상시 사륜 구동으로 다니는 것은 가능하게 되었다. 람보르기니와 포르세의 차들이 이 정도의 장비로 상시 사륜을 주장하고 다녔다. 그러나 사람들의 경험곡선이 조금 증가하자 재미있는 물건들이 나오기 시작했다. 제일 큰 변화는 토센(torsen)이라고 부르는 본격적인 장치가 나타난 것이고 나머지는 비스코스 커플링을 다른 장치와 개선하거나 아예 전자장치를 붙여서 만든 기구들이 나타났다.

비스코스 커플러가 혁신적이긴 하지만 문제가 많았다. 제일 큰 문제는 힘의 배분이 95:5 정도로 약해서 정말 4륜구동이라고 불러야 하는지 애매할 정도였다. 그 다음에는 일종의 타협으로 일반적인 차동장치와 비스코스 커플러를 붙여서 해결했다. 물론 전후륜을 연결하는 중앙차동장치에만 쓰였지만 효과는 참 좋았던 것이다. 특별히 무겁거나 복잡하지 않지만 차를 4륜구동으로 돌려주기에는 충분했다. 상시 4륜이라고 해도 실제 도로에서의 조건은 그다지 엄격하지 않기 때문에 랠리카들 조차 이 방식으로 전륜과 후륜을 연결했다. 참고로 이 방식을 채용한 터프한 차들의 목록은 다음과 같다.

Lancia Delta Integrale, Ford Escort RS Cosworth ,Mitsubishi Lancer GSR, 3000 GT VR4, Subaru Impreza and Legacy manual versions, Toyota Celica GT4, Bugatti EB110 등등.

차들을 좋아하는 사람들은 이들이 어떤 차들인지 바로 알 것이다. 잘 모르더라도 웬만큼 달리기하는 차들이라고 생각하면 된다. 요즘의 많은 차들도 이 방식을 사용하고 있다. 그러나 전륜과 후륜에 어떤 방법으로든 LSD를 조합하고 있으니 조합의 방법이라는 것은 정말 많은 것이다.

그러나 아주 결정적인 제품이 나오고 말았다. 토센(Torsen)이라는 방식의 결정적인 제품인데 앞에 말한 장치들과는 수준이 달랐다. 토센은 아우디의 쿼트로 시스템에 쓰이고 토요타 Celica GT4에도 사용된다. 험머라고 하는 군용차량도 이 방식을 사용한다. 아우디가 토센을 본격적으로 채용한 것은 상시 4륜의 세계에서 우위를 점하기 위해서다. 실제로도 그랬다. 그러나 저급의 쿼트로에서는 슬그머니 토센이 아닌 방식을 사용했다. Haldex라고 하는 방식인데 토센보다는 내구성이나 성능이 많이 떨어진다.(폭스바겐의 일부 제품에서도 이 방식을 사용했다. 그럼에도 불구하고 아우디는 쿼트로라는 이름을 붙였다. 마케팅 때문이겠지만 소비자들은 쿼트로의 명성을 샀다고 생각하고 안심하고 타고 다녔다) 아우디의 초기 모델들은 토센기어를 중앙과 후방의 차동장치에 달았다. 무게도 많이 나가고 복잡하며 값도 비쌌지만 성능은 아주 좋았다. 토센의 단점은 비싸고 복잡한 것이다. 미군의 험비도 상시 4륜을 위해 토센방식을 사용한다.

비스커스 커플링의 95:5 정도의 전달비가 아니라 80:20 정도까지 동력을 전달하는 토센방식은 압도적인 성능을 보인다.

토센의 그림은 아래와 같다. 하나는 전체그림이고 다른 하나는 원리도다. 도면에 보면 웜기어의 일방적 동력 전달을 이용한 것이라고 나와있다. 그리고 문서들도 발표되었다. http://www.torsen.com/general/general_faq.htm에 보면 사람들이 궁금해하는 내용들이 정리되어 있다. 토센이 무엇이며 실제로 어느 정도의 성능을 내는 지 적혀 있다. 읽어 볼 사람은 http://www.torsen.com/files/Traction_Control_Article.pdf를 읽어보면 더 자세히 나온다. 솔직히 말하면 나는 이해할 수 없었다. 골치 아프기 때문이다. 포기해야 하나? 그것은 아니다. 요즘은 동영상의 시대다. 유튜브에 보면 수많은 자료들이 나온다. 사람들이 열심히 만들어 놓은 자료를 활용하지 않을 이유가 없다.

유튜브의 검색창에서 torsen이라고 쳐보면 여러 가지 동영상이 나온다. DIFFERENTIEL TORSEN이라는 제목의 불어 동영상(http://www.youtube.com/watch?v=0AeGMpJgke4)은 필자의 차와 같은 모델의 4륜 구동 mi16이 나온다. 상당히 그럴 듯한데 보고 나서 전체 동작이 조금 애매하게 이해되는 느낌이다. 레고블럭으로 만든 모형들의 동영상도 있고(이를테면 http://www.youtube.com/watch?v=0AeGMpJgke4) 다른 그림들도 있으니 몇 번 보고 나면 아마 설명을 열심히 읽는 것보다도 훨씬 도움이 될 것이다.

안윤호〈송파 대광의원장〉


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