자동차의 구동 방식

 자동차의 구동 방식이 달라지면 차량의 움직임에 큰 영향을 미친다. 

자동차의 구동 방식은 보통 '엔진의 위치가 어디인가?'와 '앞Front 바퀴(축)와 뒷Rear 바퀴(축) 중 어느 바퀴로 엔진의 힘을 전달하는가?'의 두 가지 요소를 결합하여 설명해.

이 두 요소를 영어 약자로 표기하여 'FR'과 같은 형태로 구동 방식을 표현하는데,

여기서 'F'는 엔진의 위치가 차량의 앞쪽( front )에 있다는 의미이며,

'R'은 뒷 바퀴(축)에 엔진의 힘을 전달하는 '후륜 구동'( '뒷 바퀴 굴림' )이라는 의미야.

이와 같은 표기 방법에 따라, 대부분의 자동차는,

FR, FF, MR, RR, 4WD

이상 다섯 가지 중 한 가지 구동 방식을 갖게 된다.

이 중, 4WD는 4-wheel-drive, 즉 4륜 구동을 의미하며,

엔진의 위치와 관계 없이 '네 바퀴 굴림'을 하는 차량을 가리키는데,

다른 네 가지의 일반적인 방식과는 다르게 조금 복잡한 운동성을 갖고 있으므로,

이번 구동 방식의 설명에서는 제외하고 나머지 네 가지 구동 방식을 설명하도록 할게
( 실제로 4WD 차량의 대부분은 일반 도로에서 FR의 형태로 '두 바퀴 굴림' 상태의 운행을 해.굳이 필요없이 네바퀴를 다굴려서 연료소비를 촉친할 필요가없거든 )



1. FR : Front engine Rear drive

FR은 위에 풀어쓴 것처럼 차량의 앞쪽에 엔진이 위치하고,
차량의 뒷 바퀴를 구동축으로 삼는 구동 방식을 말해.
FR은 바로 다음에 설명할 FF와 함께 최근 수십년 간 가장 보편적인 구동 방식으로 자리를 지켜왔으며,
현재도 많은 세단, 스포츠 세단, 중형 승용차 등에 채택되고 있어.
간단한 다이어그램으로 FR의 구동 방식을 표현하면 아래 그림과 같은데

 

 

FR은 앞쪽의 엔진에서 발생한 힘이 ( 갈색으로 표시된 ) 동력 전달 축을 지나 구동축에 전달되는 방식으로.

일반적으로 앞바퀴가 조향( 스티어링 )만을 담당하고, 뒷바퀴는 구동만을 전담하게 된다.

 

장점으로는 엔진과 구동축 무게배분이 가능해지면서 더욱더 다이나믹한 드라이빙이 가능해지지.

 

 

앞바퀴가 방향 전환을 하는 동안에도 직선 방향( 관성과 같은 방향 )으로 계속 힘을 전달하게 되므로
차량의 뒷쪽이 앞쪽보다 더 많이 앞으로 나아가면서 결과적으로 조향이 훨씬 수월해지는 효과가 있어.

따라서, 'FR 구동 방식을 가진 차량은 오버-스티어 성향을 가진다'라고 이해할 수가 있지 이게뭐냐면

어느 일정 속도에서 핸들을 꺾으면  뒤가 미끄러지면서  차가 옆으로 가게되있어.

이게 바로 드리프트야 

또, 엔진 외에 기어 박스 등을 동력 전달 축과 함께 차량의 아랫쪽에 배치할 수 있게 되서

FF와 비교하여 상대적으로 엔진의 공간을 크게 확보할 수 있게 되어.

FF의 경우보다 규모가 큰 엔진을 탑재할 수 있어 

조향에 더 유리한 오버-스티어 성향과 강한 엔진 덕분에,

고성능 차 의 경우 FR의 구동 방식을 택하는 경우도 많아( 벤츠 AMG  비엠 M 아우디 RS등 고성능 라인업)

또한, '일정량의 오버-스티어가 성립 조건인' 드리프트를 위해서도 FR 차량이 주로 사용되는 방식이지.



2. FF : Front engine Front drive

FF는 FR과 마찬가지로 차량 앞쪽에 엔진이 위치하지만,
차량의 앞 바퀴를 구동축으로 삼는 구동 방식을 가리켜
FF는 조향을 담당하는 앞 바퀴가 구동축의 역할을 해야 한다는 점에서,
자동차 산업의 초기에는 불가능했던 구동 방식이었대 
하지만, FF의 기술이 보편화된 현재는, 
차량의 아랫 부분을 지나는 동력 전달 축이 없는 것을 비롯해서
전반적인 효율이 우수하기 때문에, 중소형 차량에 많이 사용되고 있어  

 

현재 한국에서 제작되고 있는 상용차의 대부분은 FF 구동 방식을 채택하고 있는거알지?

이방식의 장점은 구조가 단순하고 단가가 저렴해 그리고 후륜에비해 눈길에서 조금더 안정적이야.

물론 4륜에비해 아무것도 아니지만 우리가 자주보는  KIA~나 현다이도 고급라인 빼곤 전부 전륜구동을 택하고있고 

  인기있는 비엠,벤츠,포르쉐 등등이 후륜이긴 하지만

FF장 큰 단점은 '전반적인 언더-스티어' 라는 현상이야.

,

이 현상은 대부분 어떠한 각도로 차를 돌려야할때, 이상적인 속도보다 차의 속도가 빠르면 나타나게 되는데. 이때는 아무리 스티어링휠을 더 꺾어도 차는 그대로 바깥으로 밀려나버리는 현상을말해

고속, 고출력 주행시에는 조향이 힘들다는것도 단점이지.

FF방식을 가진 차량은 언더-스티어 성향을 가진다'라고 이해할 수 있겠지?

FF또다른 단점은,
차량의 앞부분에 거의 모든 기계부를 설치해야 하기 때문에,
상대적으로 엔진이 작아지고 일반적으로 저출력 엔진이 된다는 점이야 (300마력이상의 엔진의 탑제가 불가능해)
동력의 손실은 적으니... 저출력 경차에는 더 없이 어울리는 조합이 되겠지
F 차량 역시 모터스포츠에 참가하여 속도를 겨루는 경우가 많이 있긴해. 
고성능, 고출력의 모터스포츠로 눈을 높이면, FF 구동 방식의 차량은 찾아보기 힘들어져 ㅜㅜ  



3.MR : Midship engine rear drive

FR 은 오버-스티어, FF는 언더-스티어 경향이 있다고 말했지만,
사실, 가장 안정적인 것은 오버-스티어도, 언더-스티어도 아닌 '원하는 만큼의 스티어링'이야
이런 '안정적인' 스티어링에 가장 적합한 구동 방식이
바로 대부분의 고성능 스포츠카와 레이싱 전용 차량이 채택하는 MR이지
말 그대로, 차량의 중간... 즉, 앞 바퀴와 뒷 바퀴 사이에 엔진을 배치시키는 방식이야

 

MR 차량을 만든다는 것이 FR 차량의 엔진만 떼어내서 중간으로 옮긴다고 해결되는 간단한 문제는 아니고.

 

MR의 핵심은 하중의 균형 배분...즉, 무게가 고루 배분되어 앞/뒤 바퀴 모두 일정한 그립을 갖게 되는 것입이기때문에.

'그립( grip )'이란 단어의 원래 의미인 '움켜쥐다'의 뜻처럼,

차량의 타이어와 바닥이 일으킨 마찰력이 마치 타이어가 바닥을 움켜쥐는 것 같다는데서 나온 말이야.

앞 바퀴의 그립이 좋다면 조향이 원하는 만큼 스티어링 될 것이고,

앞 바퀴의 그립이 나쁠 경우 언더-스티어가 생기거나 차량이 미끄러지며 가속, 감속 모두 문제가 되겠지? 노짱따라가노

뒷바퀴 굴림 차량에서 뒷 바퀴의 그립이 나쁘다면 바퀴가 헛도는 모습을 구경할 수 있겠고.


MR은 고른 하중 분배로 조향과 구동 모두에서 안정적인 움직임을 보여 

특히, 코너를 공략할 때 가장 안정적인 운동이 가능해  

중의 이동에 따라서는 FR 또는 ( 네 번째 구동 방식인 ) RR의 성격도 나타나게 할 수 있어.

F1 차량을 비롯한 초고성능 레이싱 전용 차량 역시 대부분 이런 MR 방식을 채택해서,

안정적인 운행과 더불어 하중 이동에 따른 다양한 성격 구현을 노리는데.

단점이라면... 위 그림에서 보듯이... 대부분의 MR 차량이 실내 공간 구성이 쉽지 않으며,

거리가 먼 기계적 배치 덕분에 여러 가지 불편함이 뒤따른다는 점이 단점이 되겠네.

한 마디로, MR은 상당히 '레이싱 지향적' 인 구동 방식이라고 할 수 있어.  



. RR : Rear engine Rear drive

RR은 상당히 독특한 구동 방식으로,
포르쉐( Porsche )의 스포츠카들이 전통적으로 채택하는 구동 방식이야
( 현재 제작 생산되는 상용차 중에서 포르쉐 이외의 차량에서 RR을 채택한 경우는 많지 않아. )

 

RR의 움직임은 어느 정도는 MR과 비슷한 성격을 갖지만,

이런 차량을 몰아본 적 없은 모터스포츠 입문자에게는 결코 권하고 싶지 않은...

어떤 면에서 굉장히 운전하기 어려운 구동 방식이야. 포르쉐 고집 ㅆㅌㅊ?

하중이 바퀴에 몰리는 데서 짐작 할 수 있는 것처럼... 상당히 불안정한 움직임을 보여.

고속으로 코너를 공략할 때... '차량을 회전시키는 힘'이 FR보다 훨씬 크게 작용해 오버-스티어가 생기거나,

반대로, 앞 바퀴가 그립을 잃어 극심한 언더-스티어가 생길 가능성이 많아ㅜ

하지만, 위와 같은 불안정성은 운전자의 능력에 따라서는 장점의 요소도 갖고 있어 운전자의 능력이 중요하당게?

그럼에도 불구하고... 일반인들이 고속 주행을 하기엔 어느 정도 위험성이 따르는 건 변함 없어 

실, 그림을 그려놓고 보면, MR과 RR의 메카니즘은 거의 비슷해.

두 가지 모두 스포츠카들에서 채택되는 방식이라는 점도 비슷하고.

기본적인 성향이 '오버-스티어'나 '언더-스티어'에 한정되지 않는다는 점도 비슷해서,

종종 'MR/RR' 이런 식으로 두 가지 구동 방식을 묶어서 설명하기도 해.

어쨌든... MR이 안정성을 추구하는 반면, RR이 기본적으로 불안정성을 안고 있다는 대비만큼은 어쩔 수 없겠지.