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기어비
기어비(gear ratio)는 서로 맞물리는 두 기어에서 큰 기어의 톱니수에서 작은 기어의 톱니수로 나누는 값을 말한다. 두 개의 기어가 맞물리고 있는 톱니수(지름)에 따라 감속되는 비율이 정해진다. 보통 승용차의 트랜스미션 기어비는 4단을 3.2 : 1, 2.0 : 1, 1.5 : 1, 1.0 : 1처럼 배분하여 꾸미는데, 앞에 단서가 없으면 트랜스미션 기어비를 말한다. 기어 레이시오 또는 변속비라고도 한다.
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상세[편집]
기어비란 바퀴를 한 번 회전시키기 위해 도는 엔진 회전수이다. 1단 기어비가 4라면 엔진이 4바퀴 돌아야 바퀴가 1회전 한단 뜻이다. 근데 자동차는 종감속이라는 기어가 하나 더 있어서 회전수가 또 변한다. 종감속비도 4라면 1단에서 4*4=16바퀴의 엔진회전으로 바퀴를 한바퀴 굴리게 되며 기어비가 높을수록 바퀴를 굴리기 위해 더 높은 엔진회전수가 필요하게 된다. 대신 바퀴의 토크가 강해져서 오르막이나 가속력이 좋아진다. 자동차는 엔진의 회전이 그대로 바퀴에 전달되는 것은 아니다.[1] 시동시에는 멈춰있던 엔진의 각 부품을 움직이기 위한 큰 토크가 필요하며 고속주행의 경우는 가속을 받은 엔진 회전을 더 빨리 돌리기 위한 많은 회전수가 필요하게 된다. 그러나 엔진은 회전 속도가 일정 수준에 이르지 않은 상태에서는 큰 토크가 얻어지지는 않는다. 이에 따라 기어의 조합을 통해 회전수를 떨어뜨리거나 아니면 토크를 크게 하는 장치가 개발, 활용되고 있다. 바로 이러한 장치를 변속기 혹은 기어박스라고 한다. 트랜스미션의 기능에 힘입어 차는 동일한 엔진 회전수로 어떤 때는 강력한 토크를 낸다. 또 어떤 때는 고속주행을 하기도 한다. 차의 동력 특성은 엔진에 의해서만 결정되는 것이 아니라 트랜스미션 등 기어를 비롯하여 엔진의 동력이 타이어에 전달되는 모든 과정의 제반 변수들이 종합적으로 영향을 미치게 된다.[2]
영향[편집]
기어비는 크랭크축에서 발생한 엔진의 출력이 변속기 안에서 구동력으로 변환될 때 각 기어의 비율이다.[3] 3.214:1 또는 간략하게 3.214와 같이 수치로 나타내며, 기어비 수치 차이가 적은 것을 클로즈레이시오(close ratio), 수치 차이가 큰 것을 와이드레이시오(wide ratio)라 한다. 예를 들어 기어비가 3.0일 때 엔진의 회전수가 3,000rpm이면, 프로펠러 샤프트의 회전수는 1,000rpm이 되어 1/3로 감속되고, 바퀴의 회전수는 차동기어에서 다시 한번 감속되어 1,000rpm보다 작아진다. 이 차동기어에 의한 감속 비율을 최종 감속비라고 한다. 5단 수동변속기의 경우, 1~5단과 후진 기어까지 총 6단계의 기어비가 존재하는데, 1~3단까지의 숫자가 전체적으로 큰 것을 가속력은 좋지만, 연비가 나쁜 로기어드(low geared), 전체적으로 작은 것을 가속력은 떨어지지만, 연비는 좋은 하이기어드(high geared) 차량이라고 한다.[4] 기어비가 작은 하이기어드 차량은 고속크루징형, 혹은 경제성 중시형이라고 하기도 한다. 고속도로를 자주 이용하는 사람이나 연비에 많은 비중을 두는 운전자에게 적합하다. 반대로 기어비가 큰 로 기어드 차량은 스포티형, 혹은 가속 중시형이라고 한다. 고회전 주행이 많이 요구되는 운전자 에게 적합한 차종이라고 할 수 있다. 보통 정숙성을 원하는 하이 오너들은 기어비가 작은 하이-기어드 형태의 기어비를 갖춘 세단 스타일을 선호하는 경향이 있으며 신호 대기 후 진행 신호가 떨어졌을 때 급출발로 쾌감을 찾는 젊은이 들의 경우에는 로-기어드 형태의 쿠페나 스포츠세단을 선택하는 경향이 있다. 또한 각 기어 간의 기어비 수치 폭이 작은 것을 클로즈드 레이쇼(closed ratio)라고 하며 이는 스포츠 타입의 고회전형 엔진과 함께 사용되는 경우가 많다. 반대로 각 기어간의 수치 차가 큰 경우에는 이를 와이드 레이쇼(wide ratio)라고 하며 토크 발생 측면에서 유연성 있는 엔진과 병용되는 경우가 많다. 이러한 트랜스미션의 기어비와 동시에 주목해야 되는 또 하나의 측면이 최종감속비(final ratio)이다. 트랜스미션을 거친 엔진의 회전은 최종적으로 타이어에 전달되기 전에 다시 한번 감속되게 된다. 그 기어비가 바로 최종감속비이다. 따라서 차 전체의 기어비를 판단하기 위해서는 트랜스미션의 기어비의 수치와 최종감속비의 수치를 종합적으로 고려해야 한다.[2]
관련 부품[편집]
가변 기어비 스티어링[편집]
가변 기어비는 중심 부근과 좌우 회전시 부군의 기어비를 바꾼 것이다. 직진 주행 시의 조향 안정성 향상을 목적으로 한 것으로, 중립 부근에는 기어비를 그다지 크게 하지 않고, 스티어링 조향이 증가함에 따라서 기어비를 크게 하여 조향력의 경감을 도모한다.[5] 가변 기어비를 활용한 기술로 가변 기어비 스티어링(VGR)이 있다. 가변 기어비 스티어링은 주행 상황에 따른 최적의 조향감을 제공할 수 있도록 스티어링 기어비를 구간별로 다르게 설정하는 기술이다. 프리미엄 세단이나 고성능 모델에 주로 쓰이며, 직진 시 주로 사용하는 구간에서는 기어비를 낮춰 주행 안정성을 높이고, 선회 사용 구간에서는 높은 스티어링 기어비로 민접한 조향을 가능케 한다.[6]
각주[편집]
- ↑ 치카치카모터스, 〈기어비를 보면 내 차의 성능을 알 수 있다!〉, 《네이버 블로그》, 2014-05-30
- ↑ 2.0 2.1 주드로, 〈기어비를 알면 차의 성능을 알수있다〉, 《차붐카붐》, 2010-11-13
- ↑ 미스차, 〈자동차 용어, 성능을 판단하는 기본적인 사항〉, 《네이버 블로그》, 2012-08-15
- ↑ 〈기어비 ( gear ratio )〉, 《두산백과》
- ↑ 〈가변 기어비 ( variable gear ratio )〉, 《자동차 용어사전》
- ↑ 〈가변 기어비 스티어링〉, 《현대자동차그룹 공식 홈페이지》
참고자료[편집]
- 〈기어비 ( gear ratio )〉, 《두산백과》
- 〈가변 기어비 ( variable gear ratio )〉, 《자동차 용어사전》
- 〈가변 기어비 스티어링〉, 《현대자동차그룹 공식 홈페이지》
- 주드로, 〈기어비를 알면 차의 성능을 알수있다〉, 《차붐카붐》, 2010-11-13
- 미스차, 〈자동차 용어, 성능을 판단하는 기본적인 사항〉, 《네이버 블로그》, 2012-08-15
- 치카치카모터스, 〈기어비를 보면 내 차의 성능을 알 수 있다!〉, 《네이버 블로그》, 2014-05-30
같이 보기[편집]
