꾹의 블로그
2009년 10월 20일 - 해당되는 글 1건
09/10/20   lsd (4)
lsd
산적같은 민욱군의 요청으로 정말 오랫만에 진지한 내용을 올려봅니다.

앞바퀴를 굴리건 뒷바퀴를 굴리건 모든 자동차는 구동축에 디퍼런셜 기어가 있습니다. 차동(差動)기어로 번역 되는데 흔하게는 '데후'라고 쪽바리 용어를 씁니다. 사족이지만 일본어에서 한국어로 전용된 용어들은 정말 골때기게 만들죠. 웜기어를 오무기아, 플런져를 부란자... 헷갈리기도 하고... 암튼 differential은 말 그대로 회전할 때 좌우 바퀴의 회전수를 다르게한다는 의미인데 이를 통해 원하는 방향으로 선회하게끔 도와주는 장치입니다. 굴리게되는 차축의 중간에 디퍼런셜을 설치하여 좌우 구동바퀴의 회전저항 차이를 이용, 그 회전수를 다르게 만들어 주는 장치입니다. 물리학적으로 계산이 가능한 공식이 있기는 하지만 공부하는 분위기는 아니니까...

그런데 이따금 이런 작용이 문제가 되는 상황이 벌어질 수 있습니다. 쉽게 말하면 한쪽 바퀴가 헛도는 경우입니다. 진흙탕이나 눈길 등에서 헛돌게되면 반대쪽의 바퀴는 회전을 하지 않게 되겠죠. 멍청한 차는 진흙탕이나 눈길에 빠진줄도 모르고 그저 코너를 도는 것으로 착각하는 것입니다. 계속해서 헛바퀴 도는 쪽으로만 구동력을 전해줄 것입니다. 난감하겠죠. 좀 똑똑하다면 두 바퀴를 모두 회전시켜 이 위기 상황을 벗어나야 할 것입니다.

이런 이유 때문에 등장한 것이 lsd(limited slip differential)입니다. 또 번역하자면 차동제한장치라고 하지요. 그래요, 눈치빠른 산적군은 lsd에도 디퍼런셜이 들어있음을 알아차렸겠죠? 그런데 그 디퍼런셜을 제한해서 사용하도록 만들어주는 장치랍니다. 앞선 상황처럼 한 쪽의 구동력이 감소하더라도 다른 쪽의 구동력은 저하되지 않도록 해줍니다. 어떻게? 장치 안에서 마찰력에 의한 저항이 생기도록 하는거죠. 그리하여 회전력의 전달을 회복시켜주는 것입니다. 때문에 바퀴의 공회전을 방지해주며 반대쪽의 구동력을 되려 증가시켜 준답니다.

이런 좋은 장치가 왜 일반차들엔 안달릴까요? 앞바퀴를 굴리는 차들은 뒷바퀴를 굴리는 녀석들에 비하면 눈길에서 해맬 가능성이 적구요, 일반적인 휘발유 차량들은 상대적으로(국내에선 2리터급까지가 가장 많이 팔릴테니) 토크가 적은 편이기 때문에 토크 스티어 같은 현상을 겪을 일도 없겠지요. 때문에 이런 장치를 달아줄 이유가 없는 셈이죠. 아, sm5인가 sm7인가에는 달려서 나온다더군요. suv은 법적으로 강제하고 있으니 당연히 달려나오구요.

그러면 뒷바퀴 굴리는 녀석들은 모두 달려나올까요? 그것도 아니죠. esp(혹은 vdc, eld 등등)와 같은 전자식 제어 장치를 이용하여 조절해주기도 하니까 없애는 것들도 많습니다. 물론 lsd가 esp와 같은 선상에서 설명될 장비는 아니지만 암튼 없이도 충분하니까 그렇겠죠?

그리고 lsd는 1, 1.5, 2way 방식이 있습니다. 아, 다판식과 헬리컬코일 방식도 있군요. 최근에는 1.75way라는 것도 있습니다. 가속 상황에서만, 가속 상황과 감속 상황에서는 50%만, 가속과 감속 상황 모두에서 작동하는 방식이라고 보시면 됩니다. 숫자가 클수록 좋다고 잘못 이해하시는 분들도 있던데 꼭 그런 것은 아니구요, 1way만으로도 충분하다고 할 수 있습니다. 대표적인 제품으로는 쿠즈코, 카즈 등의 제품들이 있습니다.

민욱님이나 poiu님, 퀵실버님이 사용하시는 앞바퀴 굴리는 '무식한 과급(ㅋㅋ)' 차량에 lsd가 들어가면 일단 토크 스티어를 잠재워주는 최상의 장점이 생기고, 코너 공량식 적어도 5%, 많게는 25% 정도의 시간을 단축시켜주는 '비기'를 갖추게 됩니다. 그러면 단점은 무얼까요?

'비싸다'는 점이겠지요. 앺터 마켓용은 적어도 1백만원은 들어야 자기껄로 만들 수 있으니까요. 돈 다음으로는 '채터링'이라고 하는 독특한 '소음과의 전쟁'이 기다립니다. 작동 방식이나 사용하는 오일의 종류에 따라 차이는 있겠지만 그게 꽤 기묘합니다. 지나가는 사람들의 눈길 끌기에는 더없이 적당하겠지만... 아니면 싼타페 같은 suv에 들어가는 것을 장착하는 방법도 있겠지만 그건 개인적인 판단에 맡기겠습니다. 아.. 결정적으로 주기적인 타이어 관리의 문제가 생깁니다. 타이어의 좌우 마모도가 다르면 좀 '낭패'스런 경험을 하게됩니다. lsd의 원리를 생각해보면 뭔 말인지 알게되겠죠?

오랫만에 '명문' 하나 작성했습니다. 참고하실만한 사이트라면 클럽 투스카니 튜닝 게시판이나 테스트 드라이브, 골프만 박사님의 블로그(http://blog.naver.com/dkleed?Redirect=Log&logNo=40067100532) 등이 있습니다.
민욱 09/10/20 10:47  R X
그러니까... 달면 좋긴한데 시끄럽다 이거죠? 골프만 박사님의 설명글을 보면 2way가 좋은 거 같은데 다시 생각해보면 그건 후륜차용인거 같기도 한게 졸라 어렵심다. 고민에 고민...
09/10/21 19:39 X
1.5 way 사용하면 됨. 후륜도 아니면서 2way까진 필요없을 듯...
퀵실버 09/10/21 12:05  R X
LSD의 원리를 시원하게 밝혀주시네요. 정말 이해가 쉬운 문장입니다. '명문'임에 동의합니다. 꾹님의 글을 참고로하여 닥터 골프만님의 설명을 보니 한결 쉬워집니다.
그 기묘하다는 채터링음을 잡을 방법은 과연 무엇일까요?
09/10/21 19:52 X
근데 앞바퀴 굴림인 유로나 투스카니는 트랜스미션을 까고 장착을 해야하기 때문에 하면서 오버홀까지 같이 해주는 것이 좋겠죠. 클러치 교환할 때 같이 해버림 공임 줄이는 효과도 있을 것이고....
뒷바퀴 굴리는 녀석들은 그냥 디퍼런셜만 까고 장착하면 되니까 복잡하진 않는데...

다판식 lsd에서 들리는 채터링 소음은 기어오일의 종류에 따라서 좀 차이가 납니다. friction modifier라는 성분이 첨가된, 좀 묵직한 것으로 바꿔주면 소음이 줄어들기도 합니다. 아예 없어졌다는 보고도 있긴 합니다. ㅋㅋㅋ 모튤이나 와코스 등을 추천하던데 애쉬도 괜찮은 선택이지 싶습니다. 사실 오일은 어느 정도 성능만 보장되면 오너의 취향이 강하게 묻어나는 대목이니까요.

일본산 뒷바퀴 굴림 '머쉰'들 몰고다니는 친구들의 이야기로는 쿠스코 제품이 카즈 보다는 좀 더 낫다고 합니다. 근데 전륜은... ㅋㅋ
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