변속기(TRANSMISSION)
* G.V.W
(Gross Vehicle Weight) : 자동차 총 중량으로서 최대 적재상태의 자동차에 걸리는 중력
* Tire
구름 반경( Rolling Radius) :동하중 반경
타이어가 하중을 받으며 회전하는 경우의 축 중심에서
부터 거리를 의미하며 차동 주행속도
산정시 사용됨.
* 등판 능력
자동차가 최대적재상태에서 비탈길을 오를수 있는 능력을 말하며 오를수 있는 최대 경사각의
Tangent 값으로 표시함.
* 견인력 : 최대 적재 상태의 자동차가 견인할수 있는 최대 여유 구동력
Why is a Transmission Needed?
자동차용으로 사용되고 있는 엔진이 발생하는 TORQUE는 위에 언급한 것 같이 회전속도의 변화에 상관없이
거의 일정하며 출력은 회전속도에 따라 크게 변화하는
특성을 가지고 있다.
그러나 자동차가 주행하는 경우에 필요로 하는 TORQUE(구동력)은 화물을 실은경우,도로상황 및 주행속도등에
의해 크게 변화하므로 그것에 대응하기 위해 엔진과 구동바퀴사이에서 TORQUE를 변화시키는 장치가
필요하게 된다.
이장치를 변속기(TRANSMISSION)라고 하며, 주행상태에
따라 적절히 구동력을 변화시킬수 있도록 되어 있다.
또 엔진은 역회전 할수없으므로 자동차를 후진시키기 위한 기어장치도 갖추고 있다.
변속비(gear ratio)
변속기는 여러개의 기어를 갖추어 그의 물림을 바꾸어줌으로써 구동바퀴에 가하는 구동 torque 와
회전 속도를 변화시키는 것이다.
아래그림과 같이 조합의 기어를 사용하면 축 및 바퀴의 회전속도는 늦어지지만, 축의 토크는 증대한다.
그비율을 감속비라고 한다. 감속비를 식으로 나타내면
감속비 = 엔진의 회전속도 / 추진축의
회전속도
=
피구동 기어의 톱니수 / 구동 기어의 톱니수
변속기의 기어의 물림에는 감속비가 큰 것부터 순서대로 제1단,2단,3단..라고하며,감속을 하지 않고
엔진과 추진축을 직결하는단을 직결단(보통 승용차는 4단,대형트럭&버스는 5단),또 감속비가 1보다 작은 경우
(엔진의 회전속도보다 추진축의 회전속도가 빨라짐)를 오버 드라이브라고 한다
(보통 승용차는 5단, 대형트럭&버스는 6단)
- T/M 저단(1단)에서는 등판을 위한 TORQUE를 최고단(5단)에서는 최고속도를 위한 RPM을 결정하고
그 사이단(2.3.4단)을 등비급수 개념으로 STEP을 정한다.
대형 트럭에서는 필요시 다단(8단~16단)을 채택하기도 한다.
총감속비, 구동력(=견인력)
자동차의 경우,변속은 변속기외에 최종감속기어(차축)로도 감속을 하고 있으므로 엔진과 구동바퀴사이의
변속비를 총감속비라 하고 다음식으로 나타낸다.
총 감속비 = ( 변속기의 1단 변속비 ) x ( 최종 감속기어의 감속비 )
= ( T/M 1st RATIO ) x ( REAR AXLE RATIO )
또 구동휠이 발생하는 구동Torque 는 엔진의 축 Torque 에 총감속비를 곱한 것으로 다음과 같이 나타낸다.
구동Torque = ( 엔진의 축토크 ) x ( 총 감속비 ) x ( 전달효율 )