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토오크 컨버터의 전달 효율
앞에서 설명하였듯이, 펌프의 회전속도에 비해 터빈의 회전속도가 작을 때, 즉 차량이 출발할 때나 언덕길을 올라갈 때에는 큰 회전력을 얻을 수 있으며, 터빈의 회전수가 증가함에 따라 효율이 좋아집니다. 이런 특성을 가지는 토오크 컨버터의 성능을 표현하는 것으로 토오크 비(Torque ratio)와 전달효율이 있습니다. 토오크 비는 터빈(출력)축의 토오크와 펌프(입력)축의 토오크 사이의 비율이며, 터빈축 회전수가 펌프축 회전수에 가까워질수록 토오크 비는 작아집니다. 또, 펌프축의 회전수에 대한 터빈축의 회전수를 속도비라고 하는데, 전달효율은 토오크 비와 속도비를 곱한 값으로 표현됩니다. 정리하면,
속도비 = 터빈축 회전수/ 펌프축 회전수
토오크 비 = 터빈축 토오크/ 펌프축 토오크
전달효율 = 속도비 * 토오크 비
토오크 컨버터의 성능곡선을 아래 그림에 나타냅니다.
속도비가 0일 때를 스톨포인트(Stall Point)라고 하며, 그때의 토오크를 스톨 토오크, 또 그때의 회전수를 스톨회전수라고 합니다. 토오크 비가 1이상인 범위를 converter range라고 하고, converter range이상의 속도비 영역을 coupling range라고 하는데, 이 두 range의 교차점을 클러치포인트(Clutch Point)라고 합니다. 다시 말하면, 속도비가 0에서 클러치포인트까지는 토오크 컨버터 기능을 하며, 그 이상의 속도비에서는 유체커플링의 기능을 합니다. 위 그림에서는 스톨토오크 비가 2.5, 클러치포인트의 속도비는 0.85입니다. 클러치포인트 이전의 속도비에서는 토오크 컨버터의 스테이터가 고정되어 있으나, 클러치포인트 이상의 속도비에서는 스테이터가 공회전하게 됩니다.
한편, 컨버터레인지에서 토오크 비가 속도비에 대하여 일차함수로 포현될 수 있으므로, 속도비와 토오크 비의 곱으로 표현되는 전달효율은 속도비의 2차함수꼴로 표현될 수 있습니다. 따라서 전달효율이 최대값을 보이는 속도비를 산출할 수 있습니다.
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