수소자동차의 두가지 형태에 따른 분류 방식과 동력 전달 장치의 구성

수소자동차의 두 가지 형태에 따른 분류 방식과 동력 전달 장치의 구성에 대해 정리해보도록 하겠습니다.

 

 

수소자동차의 두 가지 형태에 따른 분류 방식

수소 자동차는 BMW750 수소 하이브리드 자동차 모델처럼 직접 수소 가스를 실린더 안에서 폭발을 시키면서 자동차의 주행 동력을 만들어내는 것을 말합니다. 이때 수소와 산소의 화합물인 물이 나오게 되는데 수소연료전지차는 물을 전기 분해를 하면서 수소와 산소가 분리가 되는 방식을 거꾸로 이용하여 전기를 만들어 냅니다. 그래서 가솔린처럼 수소를 폭발을 시키는 자동차 방식이 수소자동차이고, 수소로부터 전기를 만들어 동력원으로 사용하는 수소 연료 전지 자동차는 전기 자동차라고 분류를 할 수 있습니다. 

 

동력 전달 장치의 구성

변속기

동력 전달 장치는 클러치, 드라이브 라인, 차동장치, 변속기, 종감속 기어, 구동 바퀴, 차축 등으로 구성이 되어 있습니다. 클러치는 변속기와 엔진 사이에 위치해 엔진 동력을 연결 또는 차단해주는 장치입니다. 변속기의 경우 자동 변속기와 수동 변속기, 무단 변속기로 나누게 됩니다. 자동 변속기는 대부분의 자동차에서 사용이 되는 것이기 때문에 익숙하실 것이고 수동 변속기도 예전에 차를 운행해보신 분이라면 익히 알고 계시리라 생각합니다. 하지만 다소 생소한 무단 변속기라는 것은 1에서 5단 같은 단계를 가지지 않은 변속을 실행하는 변속기로 자동변속기에서 변속을 할 때 발생할 수 있는 변속 충격을 줄이고 연료 소비율과 가속 성능을 향상하는 장치입니다. 내연 기관 엔진이 좁은 구간에서 엔진 토크와 마력 발생을 하고 잇기 때문에 엔진 동력을 자동차 주행 상태에 맞도록 회전력을 증가하거나 감소시키는 것을 통해 구동 바퀴에 전달하는 다단 변속기를 필요로 합니다. 

 

내연 기관 자동차의 동력 전달 단계

내연 기관 자동차가 엔진에서 출력된 동력을 클러치에서 변속기, 드라이브 라인을 거쳐 차동기어와 바퀴축으로 5단계를 거쳐서 전달을 하는 반면에 전기 자동차는 출력된 동력을 바퀴로 전달하는 단계가 상당히 압축이 됩니다. 물론 전기자동차가 다단 변속기를 필요로 하지 않는 것일 뿐이지 변속기 자체가 없다고 말할 수는 없지만 변속에서 발생할 수 있는 낭비 에너지를 현저히 줄일 수 있게 때문에 내연기관 자동차에 비해 훨씬 효율적인 자동차라고 할 수 있습니다.

 

현가장치

현가장치는 차체와 차축을 연결해 주행 중 노면에서 발생한 충격을 완화하는 새시 스프링과 스프링의 진동을 흡수해주는 쇼크 업소버, 자동차가 좌우로 흔들리는 상황을 방지하는 스테빌라이져 등의 장치로 구성이 됩니다. 자동차에서 현가장치가 외부로 노출이 되지 않는 반면에 오토바이는 새시와 현가장치 역시 중요한 모빌리티 디자인 요소가 됩니다. 오토바이 제조사 중 하나인 KTM이 제조한 4륜 자동차인 X-BOW 모델은 오토바이처럼 새시와 현가장치들이 노출이 되면서 자동차의 특성을 알려주는 디자인적으로 중요한 요소로 작용합니다. 

 

핸들

자동차의 진행 방향을 변경해주는 핸들이라고 부르는 장치의 정식적인 명칭은 Steering Wheel입니다. 자동차 내부 인테리어 디자인의 주요 요소이며 자동차 레이아웃을 결정해주는 중요한 부분입니다. 현재 출시되는 자동차에 사용이 되고 있는 조향 시스템은 애커먼 장토 방식이 사용됩니다. 1898년 독일 랑켄 스퍼거가 착안한 이 핸들장치는 늦은 봄에 부인과 피크닉에서 돌아오는 길에 물레방아 기어로 움직이는 절구를 보고 아이디어를 착안해 설계를 했지만 너무 가난한 탓에 특허를 내지 못했다고 합니다. 돈이 없어서 책을 외상으로 사 읽던 랑켄 스퍼거는 책방 주인에게 책값을 독촉받게 되고 결국 돈 대신 핸들의 설계도면을 책방 주인에게 주고 맙니다. 그 책방 주인이 루돌프 애커먼이고 애커먼은 설계의 가치성을 발견하고 본인의 이름으로 특허를 냅니다. 그리고 핸들이 애커먼식 핸들이라 불리며 현재의 자동차 핸들의 시초가 됩니다.