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변속기는 어떻게 작동할까요?

변속기는 어떻게 작동할까요?

전송 계통에서는 회전 속도를 가속시키거나 느리게 하므로 엔진 회전력을 변경한다.

기술

검색어

기어 레버, 차, 변속 장치, 변속 레버, 클러치, 속도, 회전 속도, 기어, 싱크로 나이저 링, 중심선, 역진 장치, 자동차 제조, 자동차, 내부 연소 엔진, 물리학, 기술, 교통

관련 엑스트라

장면

자동차 안의 위치

  • 변속기 - 엔진과 구동축 사이의 전송율을 정하는 것이다. 크랭크 축이 하나를 돌 때 피동 바퀴가 몇 번 회전하는지를 설정한다. 저속도 기어의 경우에는 자동차가 느린 편인데 더 강하며 고속도 기어의 경우에는 자동차가 더 빠르고 연료를 덜 쓰는데 가속이 더 약하다.
  • 엔진
  • 승용차

자동차는 엔진에 의하여 움직이는데 지정된 출력이 있다. 그러나 엔진 출력에서 발생하는 회전력은 탈것을 움직이게 하는 데에 부족할 때가 있어서 출력을 증가시켜야할 상황이 된다. 기어의 공전이 적을수록 출력이 커진다. 전송 계통에서는 분당 회전의 수(RPM)를 증가시키거나 감소시키므로 엔진의 출력을 변경한다. RPM은 기어를 바꿔서 변경시킬 수 있다: 큰 기어를 움직이게 하는 기어가 작으면 작을수록 큰 기어의 회전 속도가 작아지기 때문에 출력이 커진다.

구조

  • 기어박스 레버 - 기사는 이 장치를 써서 기어를 선택할 수 있다.
  • 클러치 페달 - 누를 때 글르치와 기어박스 간의 연결이 끊긴다.
  • 클러치 - 엔진과 기어 박스 사이에 있다. 엔진의 동력을 기어박스로 전달하는 데에 도와준다. 변속 때 엔진과 기어 간의 연결을 끊기도 한다.
  • 클러치 유체 저장통 - 엔진의 동력은 액체의 운동 에너지를 통해 전달된다.
  • 구동축 - 입력축.
  • 스플라인 축 - 출력축.
  • 부륜 - 기어를 바꾸는 데에 필요한 축이다.
  • 기어 - 적절한 전송율을 선택하는 데에 쓰인다.
  • 연결구조 - 슬리브를 움직이게 한다.

엔진이 기어를 움직이게 할 수 있게 하려면 연결이 있어야 하는데 필요하면 이 연결을 끊을 수 있다. 이것은 클러치의 과제다. 최선의 RPM은 기어의 적절한 비율을 맟줘서 이룰 수 있다.

클러치의 작동

  • 클러치 - 엔진과 기어 박스 사이에 있다. 엔진의 동력을 기어박스로 전달하는 데에 도와준다. 변속 때 엔진과 기어 간의 연결을 끊기도 한다.
  • 클러치 페달 - 누를 때 글르치와 기어박스 간의 연결이 끊긴다.

클러치 페달을 놓다면 엔진은 입력축, 그리고 그를 통해 바퀴를 움직이게 한다. 클러치 페달을 누른다면 크랭크 축은 바퀴에 이동을 전달하지 않고 회전한다. 이때는 기어 선택이 가능하다.

싱크로나이저 링의 작동

  • 슬리브 - 축 위에서 미끄러지듯이 움직일 수 있어 변속 때 기어의 맞추기를 도와준다.
  • 싱크로나이저 링 - 한 쌍의 기어의 다른 회전 속도를 맞추고 연결에도 도와준다.
  • 구동축 - 기어박스에 들어가는 축이다.

낡아지는 것을 피하기 위해서 기어들은 동시에 움직여야 하는데 즉 기어들이 맞춰서 같은 속도로 회전해야 한다. 이것은 싱크로나이저 링이 가능하게 하는 것이다. 이 링은 한 쌍의 기어의 회전 속도를 동일하게 하므로 그후로 기어들은 소리를 내지 않고 매끄롭게 움직일 수 있다.

변속기의 작동

  • 기어박스 레버 - 기사는 이 장치를 써서 기어를 선택할 수 있다.
  • 구동축 - 입력축.
  • 스플라인 축 - 출력축.
  • 부륜 - 기어를 바꾸는 데에 필요한 축이다.
  • 톱니바퀴 - 적절한 전송율을 선택하는 데에 쓰인다.
  • 기어섹터 포크 - 연결구조에 붙여 있어서 기어를 바꾸는 데에 도와준다.
  • 슬리브 - 축 위에서 미끄러지듯이 움직일 수 있어 변속 때 기어의 맞추기를 도와준다.
  • 연결구조 - 슬리브를 움직이게 한다.
  • 1단
  • 2단
  • 3단
  • 4단

동기화된 전송 계통에서는 모든 기어는 계속 맞물려 있다. 부륜의 기어는 멈춘 상태라면 스플라인 축의 기어들은 자기 베어링 위에서 회전한다. 기어 변경은 그때 관여하는 기어를 스플라인 축에 고정시키기 때문에 회전은 그 쌍의 기어를 통과하는 것이다.

탈것을 움직이게 하려면 1단에 넣어야 한다. 슬리브가 붙여 있는 연결1단스플라인 축에 고정시킨다. 입력축의 동력은 부륜의 가장 작은 기어로부터 스플라인 축의 가장 큰 기어로 전달된다. 출발하려면 더 큰 출력이 필요하기 때문에 1단은 기어비가 제일 크고, 즉 가장 작은 기어는 가장 큰 기어를 움직이게 한다.

탈것이 어떤 속도까지 빨라졌다면 이동을 유지하는 데에 더 작은 출력이 충분하다. 따라서 다음 기어의 기어비는 점점 작아지고 구동 장치와 피동 장치는 거의 같은 크기다. 2단에서는, 슬리브는 2단을 스플라인 축에 고정시키므로 동력은 이를 통과하게 된다.

3단에서는, 슬리브는 3단을 스플라인 축에 고정시킨다. 동력은 부륜에 고정된 3단, 그리고 스플라인 축에 고정된 3단을 통과한다. 속도빨라지는 동안 출력낮아진다.

4단에서는 력이 더 낮아지는 동안 속도는 더 빨라진다. 이 경에, 동력은 직접 입력축과 출력축을 통과한다. 전달에는 기어가 참여하지 않는다. 엔진의 크랭크 축의 RPM은 출력축과 같은데 직접 구동이라고도 한다.

후진 기어

  • 기어박스 레버 - 기사는 이 장치를 써서 기어를 선택할 수 있다.
  • 구동축 - 입력축.
  • 스플라인 축 - 출력축.
  • 부륜 - 기어를 바꾸는 데에 필요한 축이다.
  • 톱니바퀴 - 적절한 전송율을 선택하는 데에 쓰인다.

후진 기어의 경우, 부축과 스플라인 축의 마지막 기어 간에서 추가로 더 한 기어가 쓰인다. 출력축의 회전 방향을 바꾸니까 탈것이 뒷쪽으로 가게 될 것이다.

저속도 기어의 경우에는 자동차가 느린 편인데 더 강하며 고속도 기어의 경우에는 자동차가 더 빠르고 연료를 쓰는데 가속이 더 약하다.

애니메이션

  • 변속기 - 엔진과 구동축 사이의 전송율을 정하는 것이다. 크랭크 축이 하나를 돌 때 피동 바퀴가 몇 번 회전하는지를 설정한다. 저속도 기어의 경우에는 자동차가 느린 편인데 더 강하며 고속도 기어의 경우에는 자동차가 더 빠르고 연료를 덜 쓰는데 가속이 더 약하다.
  • 기어박스 레버 - 기사는 이 장치를 써서 기어를 선택할 수 있다.
  • 클러치 - 엔진과 기어 박스 사이에 있다. 엔진의 동력을 기어박스로 전달하는 데에 도와준다. 변속 때 엔진과 기어 간의 연결을 끊기도 한다.
  • 기어 - 적절한 전송율을 선택하는 데에 쓰인다.
  • 클러치 - 엔진과 기어 박스 사이에 있다. 엔진의 동력을 기어박스로 전달하는 데에 도와준다. 변속 때 엔진과 기어 간의 연결을 끊기도 한다.
  • 클러치 페달 - 누를 때 글르치와 기어박스 간의 연결이 끊긴다.
  • 슬리브 - 축 위에서 미끄러지듯이 움직일 수 있어 변속 때 기어의 맞추기를 도와준다.
  • 싱크로나이저 링 - 한 쌍의 기어의 다른 회전 속도를 맞추고 연결에도 도와준다.
  • 구동축 - 기어박스에 들어가는 축이다.
  • 기어박스 레버 - 기사는 이 장치를 써서 기어를 선택할 수 있다.
  • 스플라인 축 - 출력축.
  • 부륜 - 기어를 바꾸는 데에 필요한 축이다.
  • 톱니바퀴 - 적절한 전송율을 선택하는 데에 쓰인다.
  • 슬리브 - 축 위에서 미끄러지듯이 움직일 수 있어 변속 때 기어의 맞추기를 도와준다.

내레이션

자동차는 엔진에 의하여 움직이는데 지정된 출력이 있다. 그러나 엔진 출력에서 발생하는 회전력은 탈것을 움직이게 하는 데에 부족할 때가 있어서 출력을 증가시켜야할 상황이 된다. 기어의 공전이 적을수록 출력이 커진다. 전송 계통에서는 분당 회전의 수(RPM)를 증가시키거나 감소시키므로 엔진의 출력을 변경한다. RPM은 기어를 바꿔서 변경시킬 수 있다: 큰 기어를 움직이게 하는 기어가 작으면 작을수록 큰 기어의 회전 속도가 작아지기 때문에 출력이 커진다.

엔진이 기어를 움직이게 할 수 있게 하려면 연결이 있어야 하는데 필요하면 이 연결을 끊을 수 있다. 이것은 클러치의 과제다. 최선의 RPM은 기어의 적절한 비율을 맟줘서 이룰 수 있다.

클러치 페달을 놓다면 엔진은 입력축, 그리고 그를 통해 바퀴를 움직이게 한다. 클러치 페달을 누른다면 크랭크 축은 바퀴에 이동을 전달하지 않고 회전한다. 이때는 기어 선택이 가능하다.

낡아지는 것을 피하기 위해서 기어들은 동시에 움직여야 하는데 즉 기어들이 맞춰서 같은 속도로 회전해야 한다. 이것은 싱크로나이저 링이 가능하게 하는 것이다. 이 링은 한 쌍의 기어의 회전 속도를 동일하게 하므로 그후로 기어들은 소리를 내지 않고 매끄롭게 움직일 수 있다.

동기화된 전송 계통에서는 모든 기어는 계속 맞물려 있다. 부륜의 기어는 멈춘 상태라면 스플라인 축의 기어들은 자기 베어링 위에서 회전한다. 기어 변경은 그때 관여하는 기어를 스플라인 축에 고정시키기 때문에 회전은 그 쌍의 기어를 통과하는 것이다.

탈것을 움직이게 하려면 1단에 넣어야 한다. 슬리브가 붙여 있는 연결1단스플라인 축에 고정시킨다. 입력축의 동력은 부륜의 가장 작은 기어로부터 스플라인 축의 가장 큰 기어로 전달된다. 출발하려면 더 큰 출력이 필요하기 때문에 1단은 기어비가 제일 크고, 즉 가장 작은 기어는 가장 큰 기어를 움직이게 한다.

탈것이 어떤 속도까지 빨라졌다면 이동을 유지하는 데에 더 작은 출력이 충분하다. 따라서 다음 기어의 기어비는 점점 작아지고 구동 장치와 피동 장치는 거의 같은 크기다. 2단에서는, 슬리브는 2단을 스플라인 축에 고정시키므로 동력은 이를 통과하게 된다.

3단에서는, 슬리브는 3단을 스플라인 축에 고정시킨다. 동력은 부륜에 고정된 3단, 그리고 스플라인 축에 고정된 3단을 통과한다. 속도빨라지는 동안 출력낮아진다.

4단에서는 력이 더 낮아지는 동안 속도는 더 빨라진다. 이 경에, 동력은 직접 입력축과 출력축을 통과한다. 전달에는 기어가 참여하지 않는다. 엔진의 크랭크 축의 RPM은 출력축과 같은데 직접 구동이라고도 한다.

후진 기어의 경우, 부축과 스플라인 축의 마지막 기어 간에서 추가로 더 한 기어가 쓰인다. 출력축의 회전 방향을 바꾸니까 탈것이 뒷쪽으로 가게 될 것이다.

저속도 기어의 경우에는 자동차가 느린 편인데 더 강하며 고속도 기어의 경우에는 자동차가 더 빠르고 연료를 쓰는데 가속이 더 약하다.

관련 엑스트라

디젤 엔진

독일 기술자 루돌프 디젤은 1893년에 디젤 엔진에 대한 특허를 획득했다.

자동차의 발전

19세기 때부터 이어지는 자동차 발전을 설명하는 비디오이다.

기어 유형

두 개의 기어의 톱니바퀴가 맞물려서 회전하면서 회전력을 전달한다.

승용차의 구조

승용차의 외부 및 내부 구조, 또한 작동을 소개하는 애니메이션이다.

방켈 엔진

고호율 회전식 엔진 중에서 하나다.

차동 기어 장치는 어떻게 작동할까요?

차동 기어는 자동차가 회전할 때 피동 바퀴가 다른 속도로 움직이는 것을 가능하게 한다.

자전거의 물리학

물리학의 여러 가지 원칙은 자전거 작동을 통해 보여주기가 가능하다.

페이턴트 모터바겐 (칼 벤츠, 1886년)

벤츠 페이턴트 모터바겐은 최초의 내연기관에 의해 나아가는 탈것으로 널리 여겨져 있다.

2 행정 엔진

2 행정 엔진은 내연기관 중의 하나인데 (동력) 행정이 두 주기만 있다.

4행정 오토 기관

자동차에서 가장 많은 경우에서 사용되는 엔진 종류.

T 형 포드자동차

미국 자동차 공장의 인기가 많은 이 자동차는 세계에서 최초 대량 생산의 자동차였다.

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