스크랩 [할리공부-27] 기어비(比)가 라이딩에 미치는 영향

[펀치]

 기어 변속 

 트랜스미션의 역할 

바이크는 출발할 때, 저속으로 달릴 때,

고속으로 달릴 때, 모두 다른 힘과

속도를 필요로 합니다.

출발이나 저속 상황에서는

속도보다는 힘이 필요하고,

고속에서는 힘보다 속도가

더 필요할 수 도 있습니다.

이렇게 주행 상황에 맞춰

엔진에서 나오는 입력 회전수와

바퀴로 내 보내는 출력 회전수의

비율을 기어를 통해 조절하는 것을

'변속'이라 부르며, 그런 일을

트랜스미션(transmission)이 합니다.

'기어 변속'이란 곧 '감속'을 의미하는데,

인풋 축의 회전 수를 기어를 통해

상황에 필요한 힘으로 바꿔서

아웃풋 축으로 전달하는 것입니다.

할리 트랜미션의기어들

엔진의 빠른 회전을 기어를 통해

감속함으로써 아웃풋에서 더 큰

토크(힘)를 얻기 위한 것입니다.

 기어 감속 

자동차의 기어 감속은 트랜스미션과

디퍼런셜 두 군데에서 이루어지지만,

V-Twin 엔진의 기어 감속은

모두 세 군데서 이루어집니다.

- Engine sprocket(pulley)

- Transmission output sprocket(pulley)

- Rear wheel sprocket(pulley)

그리고 트랜스미션의 기어 감속은

서로 다른 기어들의 조합을 통해

수시로 바꿀 수 있지만,

프라이머리, 세컨더리의 기어 감속은

미리 설정된 기어비에 따라

고정된 값으로만 이루어집니다.

기어 감속 비율을 가장 쉽게

변경할 수 있는 방법은 동력이

전달되는 마지막 포인트인 뒷바퀴의

풀리 사이즈를 변경하는 것이지만,

벨트 드라이브 시스템에서

뒷바퀴에 장착되는 풀리의

사이즈가 다양하지 않기 때문에

제한적일 수 밖에 없습니다.

뒷바퀴에 장착되는 풀리

트랜스미션의 스프로켓 사이즈 변화도

기어감속 비율을 조절하는 방법이지만

이 역시 벨트 드라이브 방식에선

위와 같은 이유로 제한적입니다.

그래서 바이크의 기어 변속은

주로 트랜스미션을 통해서 이뤄집니다.

아래 그림은 할리 6단 변속기에서

단수 별로 기어가 물리는 모양인데,

6단 기어일 때 메인샤프트와

메인 드라이브 기어의 회전 비율이

1:1이고, 나머지 기어에서는

메인샤프트의 회전이 모두 감속된

회전 수로 드라이브 기어를 돌립니다.

할리 6단 기어의 단수 별 기어물림

 기어비(比) 

기어 감속 비율

 기어비 숫자의 의미 

기어비(比)는 인풋 축의 회전수와

아웃풋 축의 회전 수 간의 비율이며,

예를 들어 기어비가 3.37:1이라면

인풋 축이 3.37바퀴 회전할 때

아웃풋 죽은 1바퀴 회전합니다.

즉, 3.37 바퀴를 돌리던 힘을

1 바퀴를 돌리는데 다 쓰므로

그만큼 출력 토크가 강해집니다.

 Primary Drive Ratio 

프라이머리 기어비는 엔진과

클러치의 회전 비율을 말하며,

인풋 쪽 엔진 스프로킷과

아웃풋 쪽 클러치 스프로킷의

이(teeth) 수의 비율로 결정됩니다.

엔진 스프로킷의 이가 24개이고

클러치 스프로켓의 이가 37개라면

기어 비는 '37/24=1.543:1'이 됩니다.

 Secondary Drive Ratio 

세컨더리 기어비는 인풋 쪽

트랜스미션 스프로킷과

아웃풋 쪽 뒷바퀴 스프로킷의

기어 이의 숫자 비율입니다.

트랜스미션 스프로킷의 이가 32개이고

뒷바퀴 스프로켓의 이가 70이라면

기어 비는 '70/32=2.19:1'입니다.

 Final Drive Ratio 

프라이머리와 세컨더리의 기어비를

곱하면 엔진 회전수와 뒷바퀴 회전수의

비인 파이널 기어비가 산출됩니다.

위 예에서는 프라이머리는 1.54,

세컨더리는 2.19의 기어비를

갖고 있으므로 이 둘을 곱하면

파이널 기어비가

'1.54X2.19=3.37:1'이 됩니다.

6단 할리 트랜스미션에서

가장 고단인 6단에 놨을 때

미션의 기어비는 1:1입니다.

그러나 프라이머리와

세컨더리의 기어비 때문에

파이널 기어비는 1:1이 아니라

그보다 커지는 것입니다.

 기어비 숫자의 의미 

이런 수학적 계산이나 공식은

일단 골치 아프게 느껴집니다.

도대체 이런 숫자들이 우리가

도로를 달리는 라이딩과 무슨

관계가 있는 걸까요?

예를 들어 두 가지 버전의

에보 엔진을 비교해 보겠습니다.

1995년 할리는 소프테일 모델의

에보 엔진에서 파이널 기어비를

'2.92:1'로 변경했습니다.

(프라이머리: 1.44 / 세컨더리: 2.03) 

하지만 다른 차종의 에보 엔진들의

파이널 기어비는 '3.15:1'이었습니다.

(프라이머리: 1.44 / 세컨더리: 2.19) 

참고로 93년 이전의 에보 엔진의

파이널 기어비는 '3.37:1'입니다.

같은 에보 엔진이지만

1995년 이후 소프테일 모델의

파이널 기어비가 가장 낮은데,

엔진 크랭크샤프트가 2.92바퀴

돌 때마다 뒷바퀴가 1바퀴

회전함을 알 수 있습니다.

다른 모든 조건이 동일하다면

95년 소프테일이 이전의 다른

에보 엔진보다 스로틀을 덜 감아도

같은 속도가 난다는 뜻입니다.

스로틀을 덜 감으면 소음이나

진동이 더 줄어들게 되므로

고속에서 더 부드럽게 달리며,

당연히 연비도 좋아집니다.

이것이 기어비의 의미이자,

우리에게 주는 영향입니다.

 기어 감속 비율의 조절 

프라이머리, 세컨더리 드라이브의

스프로킷들을 교체하거나,

트랜스미션 자체를 바꾸는 방법으로

팩토리 세팅보다 더 좋은 가속능력을

만들아지기도 하고, 

고속 주행이 편해지기도 합니다.

하지만 기어비를 조절하는 일은

시소와 같아서 하나를 얻으면

하나를 잃는 게 생깁니다.

예를 들어 보겠습니다.

가속 성능을 높이기 위해 기어비를

낮추면 가속은 예전보다 잘 되지만

대신 높은 rpm에서 엔진에

무리가 갈 수 있습니다.

반대로 높은 rpm에서의 주행성능을

높이기 위해 기어비를 높이면

고속에서는 편안하게 나가지만

반대로 저단에서는 가속이

잘 안 되는 문제가 발생합니다.

결론적으로 기어비의 조절은 자신의

라이딩 스타일과 현재 엔진의

기어비를 모두 고려하여 신중하게

결정해야 한다는 것입니다.

하지만 적절한 값을 찾아

기어비를 조절하면 당신의

라이딩이 더 즐거워질 것입니다.

물론 신차나 중고차를 구매할 때네도

자신의 라이딩 스타일에 더 최적화 된

기어비를 가진 차종을 선택하면

할리 라이프가 더 즐거워질 겁니다.

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[흥달이]

멋집니다

[방문수]

감사합니다.

[로드킹황인섭]

좋은정보 감사합니다

[카스]

[capiolani]

[죤맥클레인]

감사