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월드오토바디 정비컬럼  
ㆍ작성자 월드오토바디
ㆍ작성일 01-01-2010
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 9049    
겨울도로 절대강자 사륜구동차
눈이 많이 내리고 도로 곳곳에 숨겨진 결빙 구간이 속출하는 겨울철은 운전하기 가장 힘든 계절이다. 추위도 추위지만 눈길과 빙판길로 인해 헛바퀴가 돌면서 아찔한 상황이 연출되기 때문에 도로에서 쩔쩔매는 경우가 다반사다.

그러나 이러한 상황이 전혀 두렵지 않은 차량들이 있다. 바로 사륜구동 차량이다. 사륜 구동은 네 바퀴에 모두에 동력이 전달된다는 점에서 전륜구동(全輪驅動)으로 부르기도 하고 줄여서 4WD(4 Wheel Drive)라고도 부른다.

일반적인 자동차 추진 방식인 이륜구동에 비해 추진력이 뛰어나 비포장도로와 같은 험로나 경사가 아주 급한 도로 및 노면이 미끄러운 도로를 주행할 때 성능이 뛰어나다. 따라서 사륜구동 차량은 겨울철 미끄러운 도로에서의 주행안정성을 보장한다.

과거에는 사륜구동하면 군용차량이나 스포츠유틸리티차량(SUV)의 전유물이었으나 최근에는 일반 세단형 승용차에도 사륜구동 시스템이 적용되고 있다.

또 과거에는 사륜구동하면 항상 네바퀴 모두에 동력이 전달되는 시스템이었으나 이 경우 회전 시 각 바퀴의 회원각속도 차이로 인해 회전 반경이 달라지는 문제가 발생할 수 있어 앞바퀴 중간, 뒷바퀴 중간, 앞뒤바퀴 중간 등 모두 3개의 차동장치가 장착됐다. 하지만 차동장치가 장착되면 성능은 좋아지지만 일반 포장도로에서 운행하기엔 불필요하게 구조적으로 복잡하고 무거워 동력의 손실이라는 문제가 나오게 된다.

이에 따라 최근에 나오는 사륜구동의 경우에는 필요할 때만 사륜이 되도록 하는 PTD(Part time Drive)를 장착하고 있다.

국내 완성차 중에는 사륜구동 세단이 없지만, 수입차에서는 사륜구동 차량을 많이 찾아볼 수 있다. 하지만 수입차 업체들의 경우 각 사별로 사륜 구동 시스템이 다르다. 기본적인 원리는 동일하지만 기술력에 따라 적용되는 방식에는 차이가 있다.

◆사륜구동 세단의 원조 아우디 콰트로

사륜구동 세단의 원조격인 곳은 아우디. 아우디는 1980년 당시에는 군용차나 SUV에만 적용되던 사륜구동 시스템을 세계 최초로 승용차에 장착했다.

‘콰트로(quattro)’라 불리는 아우디의 사륜구동 시스템은 전자 장치가 아닌 기계식 사륜구동 시스템이기 때문에 주행 상황에 따라 동력분배가 실시간으로 이루어진다. 또한 전ㆍ후륜에 대한 동력 분배를 최대 25 대 75 또는 75 대 25까지 자유로이 조절함으로써 최상의 주행안정성을 제공하며 주행 중 4개 바퀴의 주행여건에 따라 최적의 동력이 실시간으로 분배된다.

아우디의 고성능 럭셔리 SUV Q7에 장착된 아우디의 탁월한 풀타임 사륜구동 콰트로 최신 버전은 전ㆍ후륜에 대한 동력 분배를 최대 15 대 85 또는 65 대 35까지 가능하게 함으로써 코너링 시 보다 안정적이면서도 역동적인 주행을 가능하게 한다.

아우디는 A8, A6, A4, S4, RS4, TT와 미드쉽 슈퍼 스포차카 R8등 모든 차종에서 상시 사륜구동 시스템을 채택하고 있다.

◆완벽한 구동력 보장, 메르세데스-벤츠 4매틱


메르세데스-벤츠 S 500 4MATIC L


메르세데스-벤츠의 상시 4륜구동 방식은 ‘4매틱(4MATIC)’ 시스템이라 불린다. 4매틱 시스템은 평상시 40대 60의 비율로 전륜과 후륜에 구동력을 전달해 사륜구동의 안정성과 후륜구동의 다이내믹성을 동시에 제공하고 있다.

빗길이나 눈길 등 악천후에서는 네 개의 바퀴, 또는 전ㆍ후, 좌ㆍ우 바퀴로 구동력 분배가 가능한 4-ETS(Electronic Traction System)를 적용해 어떠한 노면에서도 조향 안정성과 완벽한 구동력을 보장한다.

4매틱 시스템의 심장부는 전륜 액슬과 후륜 액슬의 속도차를 흡수하는 센터 디퍼렌셜 장착 트랜스퍼 케이스로 이 트랜스퍼 케이스는 엔진의 구동 토크를 프론트 및 리어 액슬에 상시 일정량을 배분한다.

◆헛바퀴 가능성 없는 폭스바겐 4모션

폭스바겐 페이톤


폭스바겐의 상시 사륜구동 시스템은 ‘4모션(4Motion)’이라 부린다. 폭스바겐은 ‘도로 표면과 자동차가 하나가 되었을 때 자동차는 더욱 민감하고 빠르게 반응한다’라는 단순한 진리가 바로 4모션의 기본 철학이라고 말한다.

폭스바겐의 4모션의 작동 원리는 실시간으로 네 바퀴가 상황에 따른 구동력을 전달받게 되는데 빠르게 도는 바퀴가 느리게 도는 바퀴에 구동력을 나누어 주게 되어있는 방식이기 때문에 네 바퀴 중 한 바퀴라도 노면의 접지력을 잃었을 경우 그 즉시 남아도는 구동력이 필요한 바퀴로 전달된다.

폭스바겐의 4모션 시스템을 탑재한 차량은 구동륜이 헛돌 수 있는 가능성 자체가 없기 때문에 마찰력이 낮은 도로에서 운행할 때 극상의 안정성을 발휘할 수 있다.

◆좌우 100:0까지 구동력 배분 혼다 SH-AWD

혼다의 사륜구동 시스템은 기존 전ㆍ후 구동력 배분 기술에서 한 단계 업그레이드 된 ‘SH-AWD(Super Handling All-Wheel-Drive)’를 사용하고 있다.

기존 사륜구동은 전ㆍ후 또는 좌ㆍ우의 바퀴에 구동력을 배분하는 구조를 갖고 있지만 혼다가 개발한 ‘SH-AWD’는 앞ㆍ뒤 바퀴에 70 대 30에서 30 대 70의 구동력을 배분하는 것과 더불어 뒷바퀴의 구동력도 좌ㆍ우 0 대 100에서 100 대 0까지 배분하는 사륜 구동력 자유 제어 시스템이다.

이 시스템으로 인해 SH-AWD 기능이 탑재된 차는 회전 시 자동으로 가장 많은 힘을 받는 회전방향쪽 뒷바퀴에 가장 많은 구동력을 배분하고 다른 바퀴의 구동력을 최소화함으로써 관성의 간섭을 부드럽게 해 안정적인 주행이 가능하도록 하고 있다.

◆후륜과 사륜의 성능을 동시에 인피니티 아테사 E-TS

한국닛산의 인피니티 ‘FX’에 적용된 ‘아테사 E-TS(ATTESA E-TS)’ 시스템은 지능형 AWD(All Wheel Drive) 시스템이다. 평상시에는 뒷바퀴에 100% 구동력을 배분한 후륜구동으로 작동한다.

하지만 센서를 통해 도로 상태를 감지해 노면과 주행상황에 따라 앞바퀴에 0%에서 최고 50%까지 구동력을 배분, 후륜 구동 차량 주행성능과 사륜구동 차량 안정성을 제공한다. 특히 도로가 미끄러울 경우 스노우 모드를 작동시켜 가속 페달 민감도를 감속시킨다.

◆회전 균형을 유지시켜주는 재규어 트랙션 4

재규어의 AWD 시스템인 ‘트랙션 4(Traction 4)’는 평상시엔 엔진 파워를 앞뒤 바퀴에 각각 40대 60으로 나눠 전달한다. 만일 노면이 젖어있거나 급가속하는 과정에서 한쪽 바퀴가 미끄러질 경우 접지력을 완전히 되찾을 때까지 나머지 바퀴에 구동력을 집중해 회전의 균형을 유지시켜 준다. 재규어의 국내 모델 중에는 X타입 3.0에만 유일하게 적용되고 있다.


     
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