이번 포스팅에서 다뤄볼 내용은 트랜스 액슬입니다.
트랜스액슬 (trans axle) 이란?
트랜스 액슬은 트랜스 미션과 차동 장치를 합친 시스템으로 주로 FF (전륜 구동) 또는 일부 RR (후륜 구동) 차량에서 볼 수 있습니다. 두 구동 방식은 엔진과 트랜스 미션이 동력을 받는 바퀴와 가까이 있기 때문에 동력을 전달하는 주요 구성 요소들을 일체화 시켜 효율적이고 컴팩트하게 사용 할 수 있기 때문이죠.
트랜스 액슬을 사용한 전륜 구동 차량은 일반적으로 엔진이 가로로 배치 되며 왼쪽에서 오른쪽으로 움직이는 크랭크축과 함께 장착됩니다. FR 방식처럼 차량을 가로지르는 드라이브 샤프트가 없고 구동 라인을 단순화 할 수 있기 때문에 무게도 가볍고 실내 공간 확보에도 유리합니다.
트랜스액슬의 구성 요소와 작동 방식
일반적인 트랜스액슬은 변속기, 차동 장치, 구동축 및 등속 조인트 등으로 구성됩니다. 각 요소의 역할은 다음과 같습니다.
- 변속기: 엔진의 동력을 차량 속도에 따라 조절
- 차동 장치: 각 바퀴가 다른 속도로 회전 할 수 있도록 조절
- 등속 조인트: 구동축이 서스펜션과 함께 위아래로 움직이는 상황에도 동력을 전달 할 수 있게 함
- 구동축: 바퀴로 동력을 전달
트랜스 액슬이 작동하는 방식을 순서대로 정리해보자면
엔진에서 발생한 동력은 가장 먼저 변속기로 전달 -> 동력이 차량 속도에 따라 조절되어 차동 장치를 이동 -> 차동 장치는 동력을 자동차의 주행 상황에 따라 바퀴를 서로 다른 속도로 회전 할 수 있게 배분 (ex 코너링 시 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴를 더 빠르게 회전 시킴) -> 등속 조인트는 서스펜션과 함께 상하로 발생하는 움직임을 안정적으로 주행 할 수 있도록 조절 -> 차동 장치와 등속 조인트를 통해 조절된 동력이 구동축을 지나 바퀴로 전달
트랜스 액슬의 장단점
그렇다면 트랜스 액슬의 장단점은 어떤 것들이 있을까요?
먼저 장점입니다.
- 좋은 연비 효율: 트랜스 액슬을 사용하면 드라이브 트레인의 구성이 보다 단순화 되며 차량의 전체 무게도 감소합니다. 이는 주행 효율은 물론 동력 전달 중 발생하는 마찰력과 같이 불필요한 에너지 손실도 줄일 수 있으므로 연비를 보다 효율적으로 개선할 수 있습니다.
- 주행 안정성: 앞 바퀴와 뒷 바퀴 사이의 무게를 더 고르게 분배 할 수 있어 보다 안정적인 주행을 가능하게 합니다.
- 공간 활용성: 차량 내 동력축을 사용하지 않아 실내 공간을 더 많이 확보 할 수 있습니다.
- 소음 및 진동 감소: 차량 전체의 시스템의 구성이 단순하기 때문에 소음과 진동이 상대적으로 덜 발생합니다.
물론 단점도 몇 가지 있습니다.
- 제한된 동력 출력: 트랜스 액슬은 높은 수준의 동력과 토크 처리 능력이 떨어지기 때문에 고성능 차량 적용 시에는 제한적입니다.
- 더 높은 유지 보수 비용: 변속기만 놓고 보았을 때, 부품 숫자가 더 많기 때문에 수리 및 유지 관리가 더 복잡하고 비용도 더 많이 발생합니다.
- 어려운 상용화: 일반적으로 트랜스 액슬은 특정 차량 모델 및 구성에 맞춰 설계합니다. 따라서 시스템을 상용화하여 다른차량에 적용하기 어렵고, 한 번 개발한 드라이브 트레인을 수정하는 것도 까다롭습니다.
- 과열: 트랜스 액슬 동작 시에는 상당히 높은 열이 발생하기 때문에 다른 고장을 일으킬 수 있으며 별도의 관리도 필요합니다. 같은 이유로 가혹한 운전 조건에서는 일반 변속기보다 내구성이 떨어질 수도 있습니다.
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