[153오토테크] 전륜구동과 후륜구동의 장·단점

 

 

 

 

전륜구동의 장점

 

추진축 터널이 필요없기 때문에 구동력의 전달 거리가 짧고 차량 무게를 줄일 수 있습니다.

후륜구동 차량에 비해 부품이 적게 들어가 생산 단가가 절감되며 차량 가격 또한 저렴하거나 이윤을 남기기 유리합니다. 부품이 적게 들어가는 만큼 차가 가벼워 연비가 우수하며 유지 비용 부담이 적습니다. 그 때문에 친환경 차량에 채택되기도 합니다.

트랙션 성능, 온·오프로드 양쪽 모두에서의 높은 안정성 등을 만족시키기 위한 서스펜션 설계가 용이합니다.

차종 별로 시뮬레이션이나 실험에 드는 시간과 비용이 절감됩니다.

엔진룸의 크기를 작게 만들 수 있고 구동축 등 실내 공간을 침범하는 부품이 적어 후륜구동에 비해 실내 공간, 화물 적재 공간, 차실하부 유효 공간 등을 넓게 만들기에 유리합니다.

엔진과 변속기가 엔진룸 내부에 일체형으로 존재하기 때문에 정비가 용이합니다.

연료 탱크 용량을 늘리는 것도 가능하며 차종 변경이 용이합니다.

엔진을 가로 방향으로 설치할 경우 종감속장치가 단순해지고 프론트-오버행의 길이를 줄일 수 있습니다.

하중이 전륜에 많이 걸리기 때문에 직진 안정성이 우수하며 바람의 영향을 잘 받지 않습니다.

모듈화에 의하여 국내외에서 생산되는 경차를 포함한 거의 모든 승용차에 적용되며, 그에 따라 많은 실험 결과를 얻을 수 있어 연구 개발 기간 단축이 가능합니다.

사이드 브레이크만 해체하면 뒷바퀴를 지면에 접지한 상태에서 견인이 가능하기 때문에 차량 견인이 수월합니다.

불량한 노면에서 가속을 해도 뒤가 미끄러지지는 않기 때문에 대처가 수월합니다. 예를 들어, 눈길에서 가속 페달을 밟더라도 구동하는 앞바퀴는 헛돌지만 차량 스핀까지는 잘 이어지지 않습니다.

 

전륜구동의 단점

 

구동축 쪽의 구조, 특히 서스펜션 구조가 복잡합니다.

앞바퀴가 독립 현가방식이기 때문에 자유롭게 움직이는 드라이브 샤프트가 필요합니다.

조향, 구동 기능을 앞바퀴가 모두 감당해야 하기 때문에 성능이 우수한 향속 조인트를 사용해야 합니다.

차량의 앞쪽에 파워트레인이 몰려있어 무게중심이 중간보다는 앞바퀴 쪽으로 더 쏠려있고, 가속과 조향을 앞바퀴가 모두 담당하는데다가 제동 시에는 원래 앞바퀴의 부담이 크다보니 앞바퀴가 더 빨리 마모됩니다. 그 때문에 전륜구동 차는 주기적으로 전후륜 타이어의 위치를 바꿔주어야 합니다.

급가속과 선회가 동시에 일어날 때 언더스티어, 코너링 시 앞바퀴가 뒷바퀴보다 더 많이 미끄러져 차량의 앞쪽이 코너 바깥쪽으로 밀려나가는 현상이 일어나기 쉽습니다. 급가속시 하중 이동으로 인해 앞바퀴의 접지력이 감소하여 앞바퀴가 헛돌게 됩니다. 이 상태로 구동력을 전달해야 하는데 격한 조향까지 더해지면 앞바퀴가 마찰력의 한계를 넘게 됩니다.

방향 전환 시 미끄러지기 쉽습니다.

사이즈가 큰 엔진을 가로로 배치하기 힘들기 때문에 다기통 엔진에 대응이 곤란합니다.

직렬 6기통 엔진의 경우 가로 배치용으로 만들기 위해서는 실린더 간격을 최소화해야 가능하기 때문에 내구성을 보장할 수 없습니다.

가속 시 무게 중심이 뒤로 빠지며 구동축의 접지력이 떨어지기 때문에 오버행을 짧게 할 수 없습니다.

피쉬테일(자동차 뒷부분이 물고기 꼬리처럼 흔들리는 현상), 토크스티어(급가속 시, 자동차가 한쪽으로 쏠리는) 현상이 발생할 수 있습니다. 프로펠러 샤프트가 한쪽으로 쏠려 있기 때문에 드라이브 샤프트, 파이널 드라이브의 좌우 길이가 서로 달라 발생하는 현상입니다.

후륜구동에 비해 뒷자리 승차감이 떨어집니다. 뒤가 밀어주는 후륜구동과 뒤가 끌려가는 전륜구동은 기본적으로 물리적 특성 자체가 상이하기 때문입니다.

언덕, 눈길, 빙판길, 비포장 도로에서의 발진 성능이 다른 구동방식보다 현저하게 떨어집니다.

 

 

후륜구동의장점

 

스티어링 휠을 꺾기가 훨씬 수월하며, 회전 반경이 작습니다. 그 때문에 드리프트가 가능합니다.

자동차 핸들링 성능이 좋아 대형 승용차, 스포츠카, 트럭 등에 채택됩니다.

조향, 구동 기능을 앞·뒷바퀴로 분산시킬 수 있습니다. 따라서 자동차의 전후 무게 배분을 1:1로 균일하게 맞추기에 유리합니다.

대형 승용차의 경우 뒷좌석의 승차감이 전륜구동 자동차보다 좋습니다.

전륜구동과 달리 다기통 엔진에 대응이 가능합니다.

언덕길, 눈길, 빙판길, 비포장 도로에서의 발진 성능이 전륜구동보다 현저하게 뛰어납니다.

자동차는 급가속 시, 무게 중심이 후륜으로 이동하게 되는데 이때 후륜구동 자동차는 가속을 할수록 접지력이 좋아지는 효과가 있습니다. 따라서 고출력 엔진이 채택되는 자동차는 대부분 후륜구동 방식입니다.

피쉬테일, 토크 스티어 같은 현상이 발생하지 않습니다. 후륜구동 기반 자동차는 엔진의 구동력이 자동차의 정 가운데를 관통하는 프로펠러 샤프트로 연결되어 디퍼런셜 기어와 드라이브 샤프트로 구동력이 후륜에 전달되는데, 이 드라이브 샤프트의 좌우 길이 차이로 인하여 발생하는 토크 스티어가 발생하지 않습니다. 전륜구동은 드라이브 샤프트의 좌우 길이가 다르기 때문에 토크 스티어가 발생하게 됩니다.

 

후륜구동의 단점

 

전륜구동 방식보다 들어가는 부품이 많기 때문에 생산 비용과 판매 가격이 비쌉니다.

트랙션 성능, 온·오프로드 양쪽 모두에서의 높은 안정성을 만족시키기 위한 서스펜션 설계가 어렵고, 차종마다 시뮬레이션이나 실험을 하는 데에 많은 시간이 소요됩니다.

리어 서스펜션에 큰 공간이 필요한 데다가 디퍼렌셜 기어, 프로펠러 샤프트가 더해져 전기자동차를 제외하고는 공간이 좁아지게 됩니다.

바람의 영향을 받기 쉽고 상대 중량이 무거운 차체 앞부분을 상대 중량이 가벼운 후륜이 미는 구조로 되어있기 때문에 미끄러지기 쉽습니다. 눈이나 비 등의 악천후, 거칠어진 노면에서는 주행 안정성이 떨어지는 특징이 있습니다. 특히 미끄러운 노면에서의 단점이 있습니다.

감속 시 차체 앞부분에 하중이 걸리기 때문에 회생 제동에 의한 발전 효율이 좋지 않은 특성상, 친환경 차에는 채택되지 않습니다.

눈길이나 빙판에서 전륜구동 방식보다 구동륜에 가해지는 하중이 가볍기 때문에 공회전하기 쉽습니다. 조금만 움푹한 곳 에 빠져도 빠져나갈 수 없게 되는 경우가 있습니다. 그렇기 때문에 기온이 낮은 지역에서는 차체 뒷부분을 무겁게 하여 후륜 타이어에 가해지는 하중을 크게 하기 위해 트렁크에 물건을 싣는 곳도 있습니다.

엔진과 변속기가 엔진룸에서부터 1열 실내 공간 아래까지 들어오는 구조이기 때문에 정비성이 떨어집니다.

엔진 룸의 크기가 커야 하며, 차체가 크고 무게가 많이 나가 연비가 떨어집니다.

 이상으로, 153오토테크였습니다. 감사합니다.

 

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