수동 변속기에 대해서

수동 변속기

자동차에서 엔진에서 발생한 동력이 바퀴까지 전달되는 경로는 아래 그림과 같습니다. 아래 그림은 뒷바퀴굴림형을 예로 든 것입니다. 엔진에서 출력되는 동력은 동력전달을 단속하는 클러치를 거쳐서 수동변속기로,그리고 계속해서 드라이브샤프트와 디퍼렌셜을 거쳐 바퀴로 전달됩니다.     만약 이와 같은 동력 전달 과정에서 변속기 없이 엔진의 회전수가 그대로 바퀴에 전달된다면 어떻게 될까요?     변속기의 기능은 크게 보아 다음 2가지로 요약할 수 있습니다. 그 첫째는 엔진의 동력을 바퀴에 전달하는 기능이고, 둘째는 차량의 속도에 관계없이 엔진의 작동회전수가 일정 범위 안에 있도록 회전수와 회전력을 조절하는 기능입니다. 변속기가 없다면,차량의 속도가 증가할수록 엔진의 회전수도 증가해야 합니다. 그런데 엔진은 허용되는 최대회전수가 제한되어 있습니다. 그러므로 이 최대회전수를 넘게 되는 차량의 속도는 엔진이 망가지는 것을 감수하지 않고서는 도달할 수 없습니다. 또한 엔진의 특성을 보면 엔진의 회전수가 변함에 따라 엔진에서 발생되는 회전력(Torque)이 달라집니다. 즉,최대회전력을 낼 수 있는 엔진의 회전수 범위가 어떤 범위 내로 정해져 있다는 말입니다. 대개의 엔진에서 최대회전력은 2500~4500rpm사이에서 나옵니다. 따라서, 엔진이 망가지지도 않고 높은 회전력을 낼 수 있는 안전한 영역에서 작동하면서 원하는 차량속도를 얻을 수 있는 기구가 필요합니다. 이 기구가 바로 변속기입니다.     변속기에는 서로 다른 회전비율을 가지는 몇 개의 변속기어조합이 있습니다. 회전비율을 기어비(Gear Ratio)라고 하는데, 이 기어비에 따라 5단변속기의 출력회전수가 어떻게 달라지는지 알아봅니다. 아래의 표와 같은 기어비를 가지는 변속기에서 엔진회전수가 3000rpm이면 변속단 기어비 변속기 출력회전수(rpm) 1단 2.315 1295 2단 1.568 1913 3단 1.195 2510 4단 1.000 3000 5단 0.915 3278 기어비가 1보다 작은 5단의 경우,변속기의 출력회전수가 엔진회전수보다 높습니다. 이것을 "Over-Drive"라고 하는 것으로 고속주행시 연료소모를 줄이기 위한 기능입니다.