개념 한 쪽
드라이브라인은 엔진의 회전을 바퀴로 전달하는 경로를 말한다 감속기와 차동장치, 추진축의 구성과 특성이 주된 점검 대상이다 감속기는 회전수를 낮추고 토크를 증대시키며 차동 기능과 파킹 기능을 포함하기도 한다 추진축에는 길이 변화를 흡수하는 자재이음이 설치되며 차동장치는 좌우 바퀴 회전수의 평균 원리로 작동하므로 한쪽이 고정되면 반대쪽 회전수가 변동한다
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출제기준 단원 「드라이브라인 검사」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| LSD 특성 판별 | 1 | 제한 차동장치의 장단점과 안정성 관련 설명을 가려낸다 |
| 추진축 길이 보상 이유 | 1 | 추진축 자재이음의 설치 목적을 묻는다 |
| 토크 전달 계산 | 1 | 엔진 토크에 변속비와 최종감속비를 곱해 후차축 토크를 구한다 |
전기자동차의 감속기는 모터의 높은 회전수를 바퀴에 적합한 낮은 회전수로 낮추어 토크를 증대시키는 역할을 한다 감속기는 차동 기능을 포함하여 코너링 시 좌우 바퀴 회전수 차이를 흡수하고 파킹 기능을 통해 주차 시 바퀴를 고정하는 기능을 수행한다 전기차는 변속기가 없거나 단일 감속비를 가지는 경우가 많으므로 변속에 따른 다운시프트 같은 복잡한 변속 제어 기능은 일반적으로 존재하지 않는다고 본다
차동장치의 기본 원리는 구동축 회전수와 양쪽 바퀴 회전수의 평균 관계로 표현된다 구동축 회전수 N_d와 좌우 바퀴 회전수 N_L, N_R 사이에서는 N_d = (N_L + N_R)/2 관계가 성립한다고 보고 한쪽 바퀴가 정지하면 다른 쪽 바퀴는 구동축 회전수의 2배에 달할 수 있다는 점을 검사와 계산에서 활용한다
종감속기에서는 피니언과 링기어의 잇수비로 감속비를 결정하며 추진축이나 링기어 회전수는 주어진 추진축 회전수와 기어비 관계로 계산한다 링기어 RPM은 추진축 RPM을 종감속비로 나눈 값이며 좌우 바퀴 회전수 합은 링기어 RPM의 두 배가 된다
추진축에는 차체 변형에 따른 축 길이 변화를 흡수하기 위한 자재이음이 설치된다 이 부품은 길이 보상을 통해 추진축의 신뢰성 확보에 기여하므로 점검 시 그 상태를 확인해야 한다
문제 예시는 세 가지 유형으로 자주 출제된다 첫째 자동제한 차동장치(LSD)의 특성 판단 문제로 LSD는 미끄러짐을 제한하여 헛돌음 방지와 주행 안정성 향상을 제공하므로 안정성을 저해하는 설명은 오답임을 판별해야 한다 둘째 바퀴 반지름과 회전수로 주행속도를 계산하는 문제로 둘레×rpm×60÷1000 공식을 적용하여 km/h를 구해야 한다 예를 들어 반지름 0.4m, 600rpm이면 약 90km/h가 된다 셋째 엔진 토크와 변속비·최종감속비를 곱하여 후차축에 전달되는 토크를 구하는 문제로 회전수는 이 토크 계산에 직접 영향을 주지 않으므로 제외하고 계산해야 한다 예를 들어 30kgf·m × 6 × 6.5 = 1170kgf·m이 된다
차동장치에서 자동제한 차동장치의 특성으로 틀린 것은?
정답 ② · 문항은 자동제한 차동장치(LSD)의 특성 중 틀린 것을 찾는 문제다. LSD는 한쪽 바퀴가 미끄러질 때 토크 전달을 제한하여 헛도는 것을 방지하므로 미끄러운 노면에서 출발이 쉬워지고 타이어 마모를 줄이며 요철 주행 시 안정성도 향상시킨다.
제한 차동장치는 미끄러짐을 제한하므로 급선회 시 헛돌지 않아 ②가 틀린 설명이다.
추진축의 자재이음을 사용하는 이유는?
정답 ③ · 문제는 추진축에 자재이음을 설치하는 이유를 묻고 있다. 자재이음은 추진축 길이 변화에 대응하여 축 길이의 증감이나 차체 변형을 보상함으로써 동력 전달이 끊기지 않게 하는 장치라는 개념적 이유로 사용된다.
추진축 자재이음은 차체 변형에 따른 축 길이 변화를 흡수하여 동력 전달의 끊김을 방지한다.
후륜구동 방식의 차량에서 엔진회전토크가 30kgf·m, 추진축의 회전수가 400rpm, 제1속의 변속비 6, 최종감속비는 6.5일 때 후차축에 전달되는 회전토크는? (단, 기계손실은 무시한다.)
정답 ① · 문제는 엔진 토크와 기어비들로 후차축에 전달되는 회전토크를 계산하는 문제이다. 전달 토크는 엔진 토크에 변속기 1단 변속비와 최종감속비를 곱한 값으로 T_out = T_engine × i_gear × i_final 이다.
전달 토크는 엔진 토크에 변속비와 최종감속비의 곱을 적용한 값으로 계산된다.
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