학문
내일도손꼽히는호두과자
자동차 변속기, 무단변속기(CVT)는 왜 기어 단수 개념이 없나요?
일반 자동변속기와 달리 무단변속기는 정해진 단수 없이 연속적으로 변속된다고 들었습니다. 이게 기계적으로 어떻게 가능한지 궁금합니다
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 감병주 전문가입니다.
CVT는 여러 개의 고정 기어를 바꿔 물리는 대신에 두 개의 가변 직경 풀리와 금속 벨트 또는 체인을 이용해 변속비를 바꿉니다. 이때 풀리의 간격이 변하면 벨트가 걸리는 위치도 안쪽이나 바깥쪽으로 이동해 풀리의 실질적인 지름이 달라집니다. 그리고 입력측과 출력측 풀리의 지름 비율을 조금씩 계속 바꿀 수 있기 때문에 1단, 2단처럼 정해진 몇 개의 변속비가 필요하지 않습니다. 그래서 엔진 회전수와 차량 속도에 맞춰 변속비를 연속적으로 조절할 수 있는거랍니다.
채택된 답변안녕하세요. 고한석 전문가입니다.
일반 자동변속기(AT)는 서로 다른 톱니바퀴 여러 쌍을 번갈아 맞물려 1단, 2단, 3단처럼 정해진 기어비를 만듭니다. 반면 무단변속기(CVT, Continuously Variable Transmission)는 톱니바퀴 대신 2개의 '원뿔형 도르래(풀리)'와 이를 연결하는 '금속 벨트'를 사용해 기어비를 무한히 연속적으로 조절합니다.
1. 핵심 구조: 마주 보는 두 개의 원뿔 풀리
CVT 내부에는 고정된 톱니바퀴 대신 다음과 같은 핵심 부품이 들어갑니다.
구동 풀리(Drive Pulley): 엔진 축과 연결되어 동력을 전달하는 도르래
종동 풀리(Driven Pulley): 바퀴 축과 연결되어 최종 구동력을 전달하는 도르래
금속 벨트/체인: 두 풀리 사이를 감싸며 동력을 연결하는 고장력 벨트
각 풀리는 V자 홈을 이루는 두 개의 원뿔 판으로 되어 있으며, 유압 제어를 통해 이 원뿔 판 사이의 폭을 좁히거나 넓힐 수 있습니다.
2. 연속 변속의 원리: 벨트가 감기는 '유효 지름'의 변화
원뿔 판 사이 간격이 변하면 V자 홈 사이에 걸려 있는 벨트의 위치(회전 반지름)가 실시간으로 달라집니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
정해진 고정 단수인 경우에는 1,2,3단이 정해져 있지만 무단변속기는 단수라는 개념이 없습니다.
고정 단수인 경우에는 톱니 바퀴 구조이며 무단변속기는 가변 풀리와 스틸 벨트를 사용하기 때문입니다.
톱니바퀴는 이빨 갯수와 단층이 정해져 있기에 1단에서 2단으로 올라는 계단식 이라고 한다면
무단변속은 유압 조절 장치로 원뿔 판의 간격을 밀어 넣어 0.1미리 또는 더 미세하게 단위로 올리는 식 입니다.
더 쉽게 비유 하자면 계단을 층층이 올라가는 것이 아니라 경사로를 따라 미끄러지듯 올라간다고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
자동차 변속기 중 무단변속기(CVT)는 왜 기어 단수 개념이 없고 연속적으로 변속이 가능한지 궁금하신듯 합니다.
먼저, 일반 자동변속기는 여러 개의 고정된 기어 단수를 가지고, 각 단수를 기어박스 내부의 여러 기어들이 맞물리며 단계적으로 바꿔가면서 동력을 전달합니다. 그래서 1단, 2단 처럼 구분해 변속됩니다.
반면 무단변속기(CVT)는 고정된 기어가 아닌, 두개의 원뿔 모양 풀리가 벨트로 연결되어 있습니다. 이 풀리들은 서로 간격을 조절하면서 풀리의 지름을 끊임없이 변하게 할 수 있는데요, 이렇게 하면 벨트가 움직이면서 기어비를 원하는 만큼 계속 변경할 수있습니다. 즉, 여러 단수를 오가는 대신 기어비를 부드럽고 연속적으로 조절해서 변속합니다.
기계적으로 보면, CVT는 기어 대신 벨트와 풀리 사이 지름 변화로 변속비를 조절하는 독특한 구조라서 단수가 정해져있지 않고 끊임없는 변속비를 만들어내는 것입니다.그래서 운전자는 변속 충격이 적고 효율적인 주행 성능을 경험할 수 있습니다.
어려운 개념일수있지만, 풀리와 벨트를 이용해 평소 우리가 조절하는 자전거 기어처럼 부드럽게 단수를 바꾸는 생각으로 이해하면 쉽게 다가올것입니다.
안녕하세요. 김병규 전문가입니다.
무단변속기의 부품의 구성이 아니라서 그렇습니다. 수동변속기는 각 단에 맞는 기어비로 적용되어 단마다 기어가 변경되어 일정 RPM으로 도달하여 변경하는구조이나 무단변속은기어가 아니라 밸트방식으로 구동되는 축의 반경이 조금 더 유연하게 커졌다, 작아지며 구동되기에 단의 구별없이 악셀레이터를 밟을때마다 변합니다.
안녕하세요. 임지훈 전문가입니다.
무단변속기는 톱니바퀴 대신 '두 개의 풀리(도르래)'와 이를 연결하는 '벨트'를 사용하기 때문에 정해진 기어 단수가 없구요.
핵심 원리: 두 풀리의 폭(간격)을 유압으로 실시간 조절합니다.
지름의 변화: 풀리 폭이 좁아지면 벨트가 위로 올라가 지름이 커지고, 폭이 넓어지면 벨트가 안으로 들어가 지름이 작아집니다.
연속 변속: 톱니를 맞물리는 방식이 풀리 지름이 미세하게 무한히 변하므로 단수 없이 연속적으로 기어비가 조절됩니다.
감사합니다.!