자동차 드라이브 샤프트 역할, 교체비용
오늘은 자동차의 중요한 부품 중 하나인 드라이브 샤프트에 대해 알아보겠습니다. 드라이브 샤프트는 엔진의 구동력을 바퀴에 전달하는 역할을 하는데요, 어떻게 작동하고 어떤 종류가 있는지, 그리고 고장이 나면 어떻게 해야 하는지 등에 대해 설명해 드리겠습니다.
목차
드라이브 샤프트란?
주요 기능
드라이브 샤프트는 엔진에서 변속기를 거쳐 최종적으로 차동기어(디퍼런셜 기어)에 연결되는 긴 금속 막대입니다. 차동기어는 구동력을 휠에 분배하는 장치로, 전륜 구동, 후륜 구동, 4륜 구동 등에 따라 위치와 형태가 다릅니다.
드라이브 샤프트는 차동기어와 휠을 연결하는 하프 샤프트와 구분되며, 보통 프로펠러 샤프트 또는 카단 샤프트라고도 불립니다.
부가기능
드라이브 샤프트는 엔진의 구동력을 휠에 전달하는 것 외에도, 차량의 움직임에 따라 변하는 각도와 길이를 조절하는 기능도 합니다.
예를 들어, 차량이 조향 하거나 노면이 울퉁불퉁하면 드라이브 샤프트의 각도와 길이가 바뀌게 되는데요, 이때 드라이브 샤프트가 유연하게 변화할 수 있도록 도와주는 부품이 등속 조인트입니다.
등속조인트에 대해서는 다음 장에서 살펴보겠습니다.
등속조인트란?
주요 기능
등속 조인트는 드라이브 샤프트의 양쪽 끝에 있는 관절로, 입력축과 출력축이 같은 각속도로 회전하도록 해주는 장치입니다.
등속 조인트는 내부와 외부로 구분되는데요, 내부 등속 조인트는 변속기 측에 있으며, 축 방향으로 슬라이딩이 가능한 트라이포드 조인트를 사용합니다. 외부 등속 조인트는 휠 측에 있으며, 조향에 의해 움직여야 하므로 작동 각도가 큰 볼 조인트를 사용합니다.
수리와 점검
등속 조인트는 내부에 그리스가 들어있어 윤활이 필요하며, 외부로부터 흙, 먼지, 물 등에 대해 방수/방진 역할을 하는 부트라는 고무 커버로 보호됩니다.
부트가 파손되면 그리스가 빠져나가고 이물질이 들어가서 등속 조인트가 고장 날 수 있으므로, 정기적으로 점검하고 교체해야 합니다.
드라이브 샤프트 종류
드라이브 샤프트의 종류와 특징은 차량의 구동 방식에 따라 다릅니다. 전륜 구동, 후륜 구동, 4륜 구동 등에 따라 드라이브 샤프트의 개수, 길이, 형태, 위치 등이 달라지게 됩니다. 각각의 구동 방식에 대해 살펴보겠습니다.
전륜 구동(FWD)
전륜 구동은 엔진의 구동력을 전륜에만 전달하는 방식으로, 가장 일반적인 구동 방식입니다.
전륜 구동의 장점은 구조가 간단하고 공간이 절약되며, 연비가 좋고 주행 안정성이 높다는 것입니다. 전륜 구동의 단점은 전륜에 질량이 집중되어 조향성이 떨어지고, 구동력이 큰 경우에는 토크 스티어 현상이 발생할 수 있다는 것입니다.
전륜 구동의 드라이브 샤프트는 변속기에서 나와 전륜에 연결되는 두 개의 짧은 샤프트로 구성됩니다. 이 샤프트들은 바퀴의 굴절을 허용하는 등속 조인트를 사용하며, 하프 샤프트라고도 불립니다.
전륜 구동의 드라이브 샤프트는 후륜 구동에 비해 길이가 짧고 간단한 구조이므로, 유지 보수가 쉽고 비용이 저렴합니다.
후륜 구동(RWD)
후륜 구동은 엔진의 구동력을 후륜에만 전달하는 방식으로, 고급 차나 스포츠카, 트럭 등에 많이 사용됩니다.
후륜 구동의 장점은 구동력이 크고 가속성이 좋으며, 조향과 구동이 분리되어 조향성이 우수하다는 것입니다. 후륜 구동의 단점은 구조가 복잡하고 공간이 낭비되며, 무게 분배가 불균형하고 주행 안정성이 낮다는 것입니다.
후륜 구동의 드라이브 샤프트는 엔진과 변속기가 앞쪽에 있고, 차동기어가 뒤쪽에 있으므로, 긴 샤프트가 필요합니다. 후륜 구동의 드라이브 샤프트는 전륜 구동에 비해 길이가 길고 복잡한 구조이므로, 유지 보수가 어렵고 비용이 비쌉니다.
사륜 구동(4WD)
4륜 구동은 엔진의 구동력을 전후륜에 모두 전달하는 방식으로, 오프로드나 눈길 등에서 우수한 주행 성능을 발휘합니다.
4륜 구동의 장점은 구동력이 강하고 미끄러지지 않으며, 트랙션과 제동력이 높다는 것입니다. 4륜 구동의 단점은 구조가 복잡하고 무거우며, 연비가 다소 나쁠 수 있습니다.
드라이브 샤프트 고장증상
드라이브 샤프트는 고장 나면 소리로 쉽게 알 수 있습니다. 여러 소리가 있는데요. 하나씩 살펴보겠습니다.
틱틱거리는 소리
드라이브 샤프트의 양쪽 끝에 있는 등속 조인트의 부트가 찢어져서 그리스가 새어나가거나, 이물질이 유입되어 윤활이 잘 되지 않는 경우, 유턴이나 좌우 회전을 할 때 틱틱거리는 소리가 납니다.
이 소리는 드라이브 샤프트의 각도가 변할 때마다 발생하므로, 주행 중에도 들을 수 있습니다.
덜덜거리는 소리
드라이브 샤프트의 등속 조인트가 마모되거나 손상되어 구동력의 전달이 원활하지 않은 경우, 핸들을 꺾거나 가속을 할 때 덜덜거리는 현상이 발생합니다. 이 현상은 타이어가 끌리거나 흔들리는 것처럼 느껴지며, 주행 안정성을 저해합니다.
뚝뚝 거리는 소리
등속 조인트가 심하게 손상되어 구동력의 전달이 불가능한 경우, 핸들을 돌리거나 액셀을 밟을 때 뚝뚝거리는 소리가 납니다. 이 소리는 드라이브 샤프트가 회전하지 못하고 걸리는 것을 나타내며, 주행이 불가능한 상태입니다.
드라이브 샤프트 수리방법
드라이브 샤프트의 고장 증상이 발생하면, 가능한 빨리 정비소에 차량을 점검하고 수리해야 합니다. 드라이브 샤프트의 수리 방법은 다음과 같습니다.
드라이브 샤프트 교환
드라이브 샤프트의 등속 조인트가 마모되거나 손상된 경우, 드라이브 샤프트를 신품이나 재제조품(재생품)으로 교환하는 방법입니다. 이 방법은 부품과 공임을 포함한 수리비가 비싸지만, 가장 확실하고 안전한 방법입니다.
부트 교환
드라이브 샤프트의 부트가 찢어져서 그리스가 새어나가거나 이물질이 유입된 경우, 부트만 교환하는 방법입니다. 이 방법은 드라이브 샤프트를 분해하고 정비한 후, 찢어진 부트를 신품으로 교환하는 방법입니다.
이 방법은 수리비가 저렴하지만, 드라이브 샤프트의 상태에 따라 효과가 다를 수 있습니다.
[함께 보면 좋은 포스트]
드라이브 샤프트는 자동차의 중요한 부품이므로, 주기적으로 점검하고 고장 증상이 발생하면 적절한 수리를 받는 것이 좋습니다. 또한, 운전 습관도 중요하므로, 핸들을 최대로 꺾거나 무리한 가속을 피하는 것이 드라이브 샤프트의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.
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