[덕후는 디테일에 있다] 車 차동기어 "핵심은 이것!"
[덕후는 디테일에 있다] 車 차동기어 "핵심은 이것!"
  • 김진솔
  • 승인 2018.04.24 20:00
  • 조회수 3902
  • 댓글 0
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이웃님들 안녕하세요, 날이면 날마다 오지 않는 차동기어 2편이 돌아왔습니다! 1편은 재밌게 보셨나요? 아직 못 보신 분들은 여기를 클릭하세요! 지난 편 마지막 장면부터 보시죠.

 

막대기 여러개로 동력을 전달할 수 있게 됐지요
막대기 여러 개로 동력을 전달할 수 있게 됐지요.

 

드디어 양 바퀴가 다른 속도로 움직이면서 동력을 잘 전달 받을 수 있게 됐어요. 이제 이걸 어떻게 자동차 안의 '차동기어'로 만드는지 봐야할 시간입니다.

 

앞선 영상을 보면 막대의 수가 늘어도 사이사이 틈이 생기지요? 따라서 헛도는 구간들이 생깁니다. 막대기 끼리 부딛치는 소리는 생각만해도 시끄러움이 상상됩니다.

 

간격을 더 줄이려면 어떻게 하냐고요? '톱니바퀴'로 만들면 됩니다.

 

톱니로 짠!
톱니로 만들면 이렇게 구현됩니다.

 

점점 더 견고하게 돌아가는 톱니가 보이시나요? 좀 더 조밀조밀 밀착하고 부드러우며 소음을 현격히 낮춰 돌아가도록 개발한 모델입니다.

 

위의 톱니바퀴와 구조가 같지요?
위의 톱니바퀴와 구조가 같지요?

 

기어를 하나 추가해서 힘을 안정적으로 전달할 수 있습니다.

 

양쪽이 되면 더욱 안정적!
양쪽이 되면 더욱 안정적!

 

이제 차동기어를 엔진과 연결해야 하는데요. 옆에 큰 기어를 붙이고, 엔진과 연결된 작은 기어와 맞물리게 합니다.

 

동력! 바퀴로 가즈아~!

 

이제 엔진과 연결해 동력을 바퀴까지 전달할 수 있게 된 겁니다. 이 모델을 그대로 차 안에 설치하면 되는데요. [덕후는 디테일에 있다] 車 차동기어…"이런 거였구나!"에서 보여드린 차동기어를 다시 한 번 보고 가지요.

 

위의 톱니들이 저 안에 들어있네요
톱니들이 저 안에 들어있네요.

 

본 편에서 소개해드린 톱니들이 이렇게 돌아가는 거였습니다. 이제 양쪽 바퀴에 적당한 동력을 나눠 줄 수 있게 됐습니다.

 

그런데 아직 문제가 있습니다. 차동기어의 중심과 바퀴 축의 높이가 같다는 점이죠. 이게 왜 문제냐고요? 차체가 높아지기 때문이에요. 그 높이가 같으면 차에 축이 다음 그림처럼 들어가게 될 겁니다.

 

그대로 들어간다면 차 내부를 가로지릅니다

이렇게 자동차를 만들면 우리가 타고 다니는 현재의 차보다 차체를 높게 만들어야 합니다. 그렇지 않으면 차 내부를 가로질러 다음 그림처럼 되기 때문인데요.

 

운전석 옆에서도, 뒷자리를 가로질러서도 빙글빙글. 실제라면 속도가 더 빠르겠지요
운전석 옆에서도, 뒷자리를 가로질러서도 빙글빙글. 실제라면 속도가 더 빠르겠지요

 

이렇게 됩니다. 발 옆에서 축이 빙글빙글 도는 거죠. 불편도 불편이지만 위험하죠. 큰 문제네요. 해결 방법은 있습니다. 톱니를 나선으로 만들면 됩니다. 그러면 축의 위치를 밑으로 내릴 수 있거든요.

 

아래로 슥~

 

축을 내려도 빙글빙글 잘 돌아갑니다.

 

아래쪽인데도 정확히 맞물리네요!

 

이렇게 우리는 매끄럽게 코너를 돌 수 있는 자동차를 타게 된 겁니다. 말씀드리는 순간, 양쪽 바퀴의 속도 차이를 보여드리기 위한 실험맨들이 등장했는데요.

 

까꿍
까꿍~

 

코너 안쪽보다 바깥에서 달리는 사람이 더 빠른 것, 보이시죠? 자세히 보여드리면 다음과 같습니다.

 

안쪽과 바깥쪽 바퀴 회전 속도가 다르죠?

 

안쪽은 종종걸음, 바깥쪽은 뛰다시피 걷고 있습니다. 이만큼의 속도 차이를 차동기어 덕분에 상쇄할 수 있게 됐습니다.

 

자, 그럼 이 시리즈 처음에 이해하기 힘들었던 못했던 모습을 다시 보여드리겠습니다.

 

엄마 나 이제 알겠어ㅠㅠㅠㅠㅠ
감회가 새롭죠?

 

우린 이제 차동기어의 원리를 정확하게 이해하게 됐습니다. 축하합니다! 원본 전체 영상을 쭉 보고 싶은 분은 아래 주소를 클릭하세요.

 

Around The Corner (1937) How Differential Steering Works

 

이렇게 신묘한 영상을 1937년에 만들었다니, 감동적인데요. 당시 저 영상을 만든 목적으로 교육과 홍보 모두 점쳐지지만, 중요한 건 자동차에 관심이 없다가도 생길 것 같은 느낌 아닐까요?


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