학문
자동차의 차동기어는 코너를 돌 때 좌우 바퀴 속도를 어떻게 다르게 만드나요?
자동차가 코너를 돌면 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴가 이동하는 거리가 달라집니다. 그런데도 자연스럽게 회전을 합니다. 차동기어가 좌우 바퀴의 회전수 차이를 어떻게 만들어내는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 감병주 전문가입니다.
자동차가 직진할 때는 좌우 바퀴가 거의 같은 거리를 이동하므로 같은 속도로 돌아도 문제가 없습니다. 하지만 코너에서는 바깥쪽 바퀴가 더 긴 거리를 이동해야 하기 때문에 더 빨리 회전해야 자연스럽게 방향을 바꿀 수가 있습니다.
이 차이를 만들어주는 것이 차동기어인데 내부에는 좌우 바퀴와 연결된 사이드 기어와 그 사이에서 회전하는 피니언 기어가 들어 있습니다. 직진할 때는 피니언 기어가 자체적으로 거의 회전하지 않아 좌우 바퀴를 같은 속도로 돌리고 코너에 들어가면 안쪽 바퀴는 노면의 저항 때문에 상대적으로 천천히 돌게 됩니다. 이때 피니언 기어가 회전하면서 생긴 회전수 차이를 반대쪽 사이드 기어에 전달합니다. 그 덕분에 안쪽 바퀴는 느려지고 바깥쪽 바퀴는 그만큼 더 빠르게 회전할 수 있게 되는 겁니다.
쉽게 생각하면 차동기어는 엔진에서 전달받은 회전을 좌우에 무조건 똑같이 나누는 장치가 아니라 필요할 때 좌우 바퀴가 서로 다른 속도로 돌 수 있도록 허용하는 기계장치라고 보시면 될것 같습니다. 그래서 코너에서도 타이어가 억지로 끌리지 않고 부드럽게 돌아갈 수 있는 거죠.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
자동차가 코너를 돌때 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴가 이동하는 거리가 다르기 때문에 두 바퀴의 회전수가 달라져야 자연스럽게 회전할수있습니다. 이때 차등기어가 중요한 역할을 합니다.
차동기어는 엔진에서 전달된 동력을 각 바퀴에 분배하는 장치로, 두 바퀴가 서로 다른 속도로 회전할 수 있게 해줍니다. 내부에는 기어들이 서로 맞물려 있는데, 직선 주행 시에는 양쪽 바퀴에 동력을 균등하게 나누어줍니다. 하지만 코너를 돌면 안쪽 바퀴가 짧은 거리를 바깥쪽 바퀴가 긴 거리를 주행해야 하므로 회전수 차이가 필요합니다.
이때 차동 기어 내부의 작은 위성 기어들이 회전하면서 좌우 바퀴를 각각 다른 속도로 돌릴 수 있게 조절합니다 바깥쪽바퀴가 더 빨리 회전하도록 하면서도 전체 동력은 유지됩니다. 이렇게 해서 코너를 돌때 미끄러짐이나 타이어의 마모 없이 매끄럽게 회전할수 있는 것입니다. 즉, 차동기어는 동시에 두 바퀴에 동력을 주면서도, 상황에 따라바퀴별 회전속도를 자유롭게 조절해 주는 기계장치라고 이해하시면됩니다.
안녕하세요. 임지훈 전문가입니다.
저는 기계/CNC • 공압/유압 • 전기/PLC • 용접 분야를 접하며 견문을 넓혀가고 있습니다.
질문자님. 아주 좋은 질문이에요.
1. 자동차는 전륜입니다. (앞바퀴가 회전 하여 뒷바퀴는 따라갑니다)
2. 좌회전으로 예을 들면 좌측 바퀴는 천천히 돌고 바깥쪽 바퀴는 빨리 돌도록 차 내부에 기어비가 변경됩니다.
긴 문장보다는, 정확하고 핵심있는 내용만 간추려 설명 드렸어요!! 답변 체택은 큰 힘이되요! 질문자님. 좋은 하루되세요.