자동차에는 왜 기어가 있나요?

자동차에는 엔진이 상대적으로 일정한 속도로 작동할 수 있도록 하는 기어가 있고 바퀴는 다양한 속도로 회전합니다.

설명:

왕복 내연기관인 엔진은 효율적인 연소를 생성하고 마모를 최소화하기 위해 좁은 속도 범위(일반적으로 1000~6000RPM) 내에서 작동해야 합니다. 그러나 바퀴는 정지 상태에서 100mph 이상까지 훨씬 더 넓은 범위의 속도에서 회전할 수 있어야 합니다.

기어를 사용하면 엔진이 최적의 속도로 작동하는 동시에 자동차를 추진하는 데 필요한 토크를 바퀴에 제공할 수 있습니다. 기어 세트인 변속기를 통해 운전자는 원하는 휠 속도에 적합한 기어비를 선택할 수 있습니다.

예를 들어, 정지 상태에서 출발할 때 운전자는 낮은 기어(낮은 기어비)를 선택하여 바퀴에 높은 토크를 제공합니다. 자동차가 가속됨에 따라 운전자는 더 높은 기어(더 높은 기어비)로 전환하여 엔진 속도를 최적 범위 내로 유지하면서 휠 속도를 계속 높일 수 있습니다. 언덕을 감속하거나 오를 때도 동일한 원리가 적용됩니다. 낮은 기어를 선택하면 엔진 제동이 제공되고 사용 가능한 토크가 늘어납니다.

다양한 기어비를 제공하는 것 외에도 기어는 회전 방향을 반대로 하여 역방향 동작도 허용합니다. 이는 후진 기어라고 하는 변속기의 별도 기어를 통해 수행됩니다.

궁극적으로 기어는 자동차가 효율적으로 작동하고, 부드럽게 가속하며, 언덕이나 하중과 같은 저항을 극복하는 동시에 엔진을 최적의 작동 조건으로 유지하기 때문에 자동차에 필수적입니다.