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자동차 변속기란 무엇입니까?

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엔진 속도 대 엔진 토크

자동차 변속기를 이해하는 첫 번째 단계는 엔진 속도와 엔진 토크의 차이를 파악하는 것입니다. 간단히 말해서 엔진 속도는 크랭크 샤프트가 1분 동안 만드는 회전 수(RPM)입니다. 반면에 엔진 토크는 모든 속도에서 엔진에 의해 생성되는 비틀림의 양입니다. 좀 복잡하죠? 아마도 비유가 더 이해하기 쉬울 것입니다.

망치와 못처럼

이러한 개념을 더 쉽게 이해할 수 있도록 망치와 못을 생각해 보십시오. 속도는 1분 동안 못을 치는 횟수입니다. 토크는 그때마다 못을 얼마나 세게 치느냐가 됩니다. 못을 망치질하는 속도를 높이면 손 움직임의 속도로 인해 못 머리를 더 자주 놓칠 가능성이 있습니다. 동시에 속도 증가를 설명하기 위해 못과 망치 사이의 거리를 줄여야 하기 때문에 못에 가하는 힘이 감소합니다. 실제로 벽을 완전히 통과할 때쯤이면 반복적인 동작으로 팔이 아플 것입니다. 그러나 매우 느리고 정확하게 가려고 하면 더 강력한 타격을 줄 수 있지만 못을 벽에 박는 데 시간이 더 오래 걸립니다. 이것도 비효율적입니다.

모든 것이 그렇듯이 완벽한 균형

못을 벽에 박는 가장 효율적인 방법은 박을 때마다 적절한 속도와 적절한 힘으로 못을 치는 것입니다. 이것은 근육을 긴장시키지 않고 작업을 완료합니다. 올바르게 하는 것이 핵심입니다. 너무 빠르지도 않고 너무 느리지도 않게.

적절한 속도 유지

자동차의 크랭크축은 엔진 손상을 방지하기 위해 망치처럼 올바른 속도로 움직여야 합니다. 이는 주행 조건에 따라 가해지는 토크의 양을 조절하여 이루어집니다. 차량이 정지해 있을 때 속도에 도달하려면 더 많은 양의 토크가 필요하지만, 고속에서는 뉴턴의 운동 제1법칙으로 인해 차량이 속도를 유지하는 데 훨씬 적은 힘이 필요합니다. 이 법칙은 움직이는 물체는 계속 움직이고 싶어하고 정지해 있는 물체는 정지해 있기를 원한다는 것입니다. 여기서 전송이 시작됩니다. 차량의 변속기는 기어박스에 있는 일련의 다른 크기의 기어를 사용하여 증가하거나 바퀴에 제공되는 동력의 양을 조절할 수 있습니다. 엔진은 동력을 생성하고 크랭크축을 회전시킵니다. 그런 다음 변속기는 필요한 속도와 조건에 따라 동력을 곱하거나 나누도록 토크를 조정한 다음 구동 휠이 조정된 동력을 받아 속도를 높이거나 낮춥니다. <노스크립트>

기어 비율 유지

토크의 양은 기어비에 의해 결정됩니다. 각 기어는 기어의 크기에 따라 톱니 수가 다릅니다. 이 기어들은 서로 접촉하여 엔진의 회전력에 영향을 주지 않고 토크를 높이거나 낮춥니다. 입력 기어는 효과적으로 동력을 생성하고 출력 기어는 동력을 수신합니다. 입력 기어에 20개의 톱니가 있고 출력 기어에 10개의 톱니가 있는 경우 비율은 0.5:1입니다. 첫 번째 기어는 느리게 회전하지만 마지막 기어는 빠르게 회전합니다. 기어박스에는 크기와 톱니의 양이 다른 많은 기어가 포함되어 있으며 차량이 이동함에 따라 서로 맞물리는 기어가 변경됩니다. 사용되는 기어가 높을수록 출력 기어를 돌리는 데 필요한 회전 비율이 낮아집니다. 1단 기어에서 출력 기어를 한 번 돌리려면 입력 기어가 3.1661번 회전해야 합니다. 이것은 고속에서는 많은 전력이 필요하지 않지만 정지 상태에서 시작하거나 언덕을 올라갈 때는 더 높은 토크와 전력이 필요하다는 것을 증명합니다.

전송이 왜 그렇게 중요한가요?

요약하면, 변속기는 엔진이 발전에 전력을 낭비하지 않도록 도와줍니다. 생성된 동력이 바퀴를 돌리기에 딱 맞는지 확인합니다. 조건이 더 많은 동력을 필요로 하는 경우 저속에서 더 효율적인 사용 가능한 동력을 허용하기 위해 더 낮은 기어비로 이동합니다. 더 적은 에너지가 필요하면 바퀴의 동력이 감소하고 크랭크축이 회전 속도를 유지하도록 합니다.
이 모든 것이 연료 효율성을 높이고 자동차 엔진을 건강하게 유지하는 데 도움이 됩니다.

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