변속기 기어비에 대해서 깨우치다.

기어비, 종감속비....

예전부터 궁금은 했는데... 최근 구매한 쿠페가 국산이지만 지금까자 경험하지 못한 힘을 가지고 있어서 수동이지만 거의 자동이라는 생각이 가끔 든다. 낮은 알피엠에서도 충분히 덩치를 끌고 나가니까 편하게 달릴때는 변속을 자주 하지 않아도 되니 편하기도 하고 엔진의 힘과 그것을 배분하는 원리가 어떤지 문득 궁금해졌다.

예전에 기어비에 대한 토막 글을 읽다보면 튜닝하는 친구들이 종감속비를 건드리길래 튜닝할 생각은 없어서 깊이 관심을 가지지는 않았는데, 기억을 추스리기 위해서 요점을 써보면 종감속비에서 감속이라는 단어를 쓰는 이유가 기어를 통해서 바퀴에 전달되는 엔진회전수를 줄이는 기능을 하기 때문이다. 종감속비가 4:1이면 회전수가 1/4로 줄어든다. 기어비 4:1 역시 엔진회전수를 그만큼 줄인다는 의미기 때문에 이 둘을 조합하면 1/16로 엔진회전수 => 바퀴 회전수로 바뀌게 된다.

이렇게 줄어든 회전수는 힘(토크)으로 변환되기 때문에 토크가 충분하면 감속이 적어도 되지만, 아닐 경우 감속량을 늘려 힘을 보충하게 된다. 예를 들어 토크와 마력이 동일한 차에서 감속을 크게하고 가속 초기에 높은 엔진회전수를 얻도록 설계하면 출발시에 힘이 좋다/잘 나간다고 느끼겠지만, 한계 엔진 회전수에서 바퀴가 회전하는 속도 또한 상대적으로 줄어드니까 최고 속도는 감소하게 된다. 당연히 반대의 경우 최고 속도가 올라간다.

따라서 최고 속도를 높이려면 토크를 늘려서 감속비를 줄여도 충분히 차가 잘 나가도록 하거나, 엔진이 높은 회전수를 가지도록 하는 방법 중 하나를 선택해야 한다.

역시 세상을 관통하는 원리는 같은가 보다. 에너지의 총량은 변함이 없다. 엔트로피는 증가한다. 더 자료가 필요하신 분은 Car Bible이라는 싸이트의 "Transmission Guide: Everything You Need to Know"라는 자료를 권한다. 아래 그림도 눈요기로 보시고 참고하시길...

영문 위키피디아의 자료다. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ManualTransmissionAnimation.gif

[2021.6.21.] 사라진 블로그 글을 언급한 부분을 삭제하고, 그림을 더 이해하기 쉬운 것으로 바꾸었다.