201325119 장윤 수동변속기 레포트

[장윤]

1.원리

주로 클러치를 통해 동력을 전달받아, 기어봉을 조작하면 싱크로메시라 불리는 장치가 움직여 기어가 맞물리는 형식이다. 싱크로메시는 일종의 도그미션으로, 축과 기어를 이어주는 역할을 한다. 여기에 사용되는 싱크로나이저라는 원형의 링은 주로 구리합금으로 만들어지며, 소모품인 관계로 주행거리가 많이 된 차의 경우엔 이를 교체 하는 경우도 있으나 요즘은 그냥 미션을 통으로 가는게 가격이 오히려 저렴하다.

축과 축 사이의 기어는 헬리컬 기어를 이용한다.

가끔 논싱크로타입 변속기가 보이는데, 이는 싱크로메시를 이용하지 않고 정기어를 직접 움직여 변속하는 타입이다. 주로 큰 동력전달이 필요한 중장비나 대형 트레일러, 대형 화물차, 농기계, 중장비등에 이용되고 있으며, 큰 동력전달이 필요한 스포츠카에도 이용된다. 싱크로가 없는 관계로 변속시에 더블 클러치는 거의 필수이나, 스포츠카의 경우엔 전자제어를 통해 변속비를 맞추는경우도 있다.

고출력 스포츠카에서 사용되는 수동미션의 경우엔 보통 시퀀셜타입이라 하여 오토바이의 변속기와 비슷한 경우가 많다.

2.특징

일반 자동차시장에서 가장 보편적이었던 변속기이자, 여전히 오토바이나 트럭, 버스등 대형차에서는 가장 보편적인 변속기. 자동변속기와는 다르게, 말 그대로 모든걸 직접 해 주어야 한다. 즉, 동력을 끊고, 변속기의 기어를 바꾸어 넣고, 동력을 다시 잇는 과정을 직접 해 주어야 한다는 것.

장점

• 구조적으로 자동변속기에 비해 간단하기 때문에 고장이 적고 무게가 가볍다. 일반적으로 같은 모델에 변속기 종류에 따라 보통 수십kg정도 차이난다.
  
  • 또한 차량 가격도 저렴하다. 같은 트림에서 수동과 자동을 선택할 수 있는 경우 자동변속기를 장착하면 추가비용이 든다.
    
• 엔진에서 바퀴까지 물리적으로 연결되므로 동력이 확실하게 전달된다. 보통 자동변속기 차량은 변속기가 엔진의 출력을 날려먹어서 실제 마력과 토크를 상당히 떨어뜨리는 경우가 많다.
  
• 배터리가 방전되어 시동이 안 걸릴 경우 밀어서 시동을 걸 수 있다. 유압식 자동변속기 차량에서는 이 방법이 불가능할 뿐만 아니라 변속기가 망가지기 딱 좋다.
  
• 아직 4단이 많이 쓰이는 자동변속기에 비해 거의 모든 차에서 최소 5단 이상을 이용하기 때문에 연료 소모 면에서 유리하다.
  
  • 이를 보완하는 기술로 요즘 자동변속기 차량은 고속 정속주행 시에 엔진 출력이 유압클러치를 통하지 않고 직접 락업클러치를 체결해서 전달되도록 하고 있다. 하지만 이를 알고 이에 맞게 운전하지 않으면 연료 절감에 큰 효과는 없다. (락업클러치가 걸렸다 풀렸다 한다.)
    
  • 이후 기술의 발전으로 ZF사의 2세대 6단 자동변속기에는 일정 회전수 이상에서는 무조건 락업클러치를 체결하여 동력전달효율이 향상되었다.
    

단점

• 자동변속기에 비해 운전하기 어렵다. 기어 타이밍과 클러치의 미세한 조작을 신경써야 하므로 초보운전자는 변속시 차에 충격이 밀려오거나 시동을 꺼뜨리는 일이 많다.
  
• 그리고 이런 일이 많이 발생한 차는 기어 내구성이 떨어지기에 퍼질 가능성이 대단히 높다. 특히, 장거리를 뛰어야 하는 사람이라면 치명적. 고속도로 한복판에서 미션이 나가버린다면...
  
• 중고차 구입시 위의 이유 때문에 복불복이다. 기존 운전자가 운전 잘 하는 사람이었다면 문제 없지만 초보거나 과격한 운전자였다면 고생길이 훤하다. 자동변속기는 일상적으로는 결함 있는 설계근데 한국 몇몇 차들은 유리미션이라면서요거나 김여사같은 운전을 하지 않는 이상 날아갈 일은 없다 보아도 되지만 수동은 클러치 조작이 과격한 주인이었다면...?
• 보통 시내 주행은 2000 RPM이하인 경우가 많은데, 수동의 진가(성능)가 발휘되는 것은 보통 3000 RPM이상인 경우다. 가끔 변속 타이밍이 어긋나면 노란불 들어왔을 때 정지선에 걸려 있는 경우 빨리 빠져나갈 수 없거나, 차선 변경을 급히 해야 하는 경우 출력이 안 나와 안습 상황이 나오기도 한다.
  
• 모든 것을 수동으로 해야 한다는 특성상 시내주행같이 가다서다를 반복하는 경우엔 클러치를 밟는 왼발과 기어를 움직이는 오른손이 고달파진다.
  
  • 반대로 익숙하다면 수동이 좋은면도 있다. 오른발로만 컨트롤 하는 자동변속기 차량의 경우 왼발은 놀고 오른발만 움직이고, 특유의 클리핑 현상 때문에 오른발이 고달프기도 하다.
    
• 기어 변속 습관이 개판이라면 도리어 자동보다 연비가 떨어진다.
  
• 또한, 이런 사람이라면 승객들에게도 좋은 소리 못 듣는다. 기어 변속시 과격한 조작을 하면 꿀렁거림이 심해지기에... 물론, 운전자 입장에서는 잘 못 느끼는 문제다.
  

90년대 마이카붐 이후 비숙련 운전자가 대거 양성되면서 막연한 두려움과 당시의 버블경제에 편승하여 비싼 차를 선호하는 풍조 때문에 자동변속기 장착 차량이 보편화 되었고, 그 이후 어려움+두려움에다 낯설음까지 더해져서 수동변속기 차량이 보기 어렵게 된 것이다. 그러나 적응만 하면 이쪽이 편할 수도 있다. 물론 사람 나름. 터치가 편한 사람이 있고 불편한 사람이 있는 것처럼. 수동에서 자동으로 바꾼 사람들이 가끔 "변속할 때 심심하다"는 불평을 하는 경우도 심심치 않게 찾아 볼 수 있다(....)

한술 더떠 아예 클러치 사용없이 변속을 하는 괴수들도 존재하는데 엔진쪽(입력) 기어와 바퀴쪽(출력) 기어의 회전속도가 근접할 경우, 동력을 끊지 않아도 부드러운 기어물림이 가능함으로 이것을 응용하여 액셀러레이터로 기어 회전수를 조절해 그대로 변속하는것...

요즘에 수동변속기를 선택하지 않는 주된 이유는 일단 자동이 운전하기 편하고, 막상 사려고 해도 수동 옵션은 선택의 폭이 제한되거나 야예 요즘은 수동 자체가 없는 모델도 많기 때문이다.[1] 이런 분위기는 업계에도 당연히 영향을 미치는데, 아예 롤아웃하는 시점에서 자동변속기를 달아버리면 공정이 일체화 되므로 비용이 절감된다. 업계입장에서 이윤 극대화를 위해서는 당연한 선택이다.

또 다른 큰 이유 중 하나는 역시 차후 중고로 매매할 경우를 생각해서 이기도 하다. 같은 사양의 차라 하더라도 자동에 비하여 판매도 어렵고 자동에 비하여 감가상각이 심하다.

택시는 수동변속기가 많은 편이다. 그러나 시간이 지나면서 택시도 자동변속기를 이용하는 경우가 늘고 있다. 택시는 시내 주행이 거의 대부분인데, 수동의 경우 잦은 변속으로 쉽게 피로감을 느끼고 연비 또한 자동이 더 나은 경우도 종종 있기 때문. 그럼에도 불구하고 수동 변속기 차량을 이용하는 기사분들 대다수는 단지 사납금 차이 때문이다.(자동은 수동 변속기 차량보다 사납금이 몇 만원정도 더 비싸다.) 그런 이유로 개인 택시의 대부분은 자동변속기. 수동변속기를 사용하는 차량은 대부분 회사 택시라는 것을 알 수 있다. 회사 입장에서도 차량 가격이 좀 더 저렴한 장점이 있기도 하다. 물론 요즘엔 차라리 몇 만원 더 주더라도 그냥 편하게 하는 쪽을 택하거나 회사 자체에서 자동 변속기만을 들여오는 경우도 많기 때문에 어쩔 수 없이 자동변속기를 쓰는 경우도 많다.

많은 운전자가 수동변속기보다 자동변속기가 편하다는 이유로 많이 이용하고 있어, 자동변속기가 시장의 주류가 되어가고 있다. 일례로 현대자동차의 차량 중 전 트림에서 수동변속기를 자유롭게 선택할 수 있는 승용차는 제네시스 쿠페 뿐이며, 그랜저와 그 이상 및 2013 엑센트 1.6, i30 GDi, i40에서는 아예 수동변속기를 선택할 수 없다. 그 외의 승용차에서도 수동변속기를 선택하려먼 옵션에 심한 제약이 걸려 거의 깡통이나 그 윗급에서만 선택이 가능하다. 그나마 쿠페인 벨로스터나 소형인 액센트 디젤 정도가 최상위에서만 자동변속기 기본 탑재로 선택의 여지가 있는 편. 또한 승용차 중 디젤 라인은 구매자가 연비에 민감한 경우가 많으므로 휘발유 라인에 비해 수동 모델이 많은 편이다.

화물차에서는 출력 등의 이유로 여전히 이용 중이다. 또한 대형버스의 경우도 연비나 출력 등 여러가지 면을 고려하여 수동변속기 위주로 이용 중.[2] 스포츠카에는 고출력을 그대로 이어받아야 하며 운전의 재미를 위해 여전히 남아있다. 하지만 이마저도 세미오토매틱(반자동클러치/듀얼클러치) 차량이 늘어나면서, 점점 줄어드는 추세이다.

근데 사실 한국이 극단적이긴 하지만, 자동변속기가 주류로 가는건 세계적인 추세이다. 특히 듀얼 클러치 변속기와 같은 수동변속기에 기반한 자동변속기가 개발되면서 수동변속기의 점유율이 매우 높던 유럽조차도 자동변속기의 비율이 높아지고 있다. 여전히 쓰는 사람이 많은 유럽에서도 기본이 자동변속이고 수동변속이 옵션으로 딸려 나가는 경우가 점점 많아지고 있다.

다만 최근 문제시되고 있는 차량 급발진 문제가 자동변속기에서 압도적으로 많이 벌어진다는 사실을 아는 일부 운전자들은 오히려 안전성을 이유로 수동변속기를 선호하기도 한다. 수동변속기는 변속에 전자제어장치를 사용하지 않고 사람의 힘으로 변속하기 때문에 컴퓨터가 오작동을 일으켜도 클러치를 밟거나 기어를 중립으로 옮겨 강제로 동력을 끊는 것이 가능하기 때문에 상대적으로 사고 위험이 적다. 반면 자동변속기는 급발진 사고 시 엔진만 오작동하는 것이 아니라 대부분 기어도 같이 조작이 안 되므로 대처가 훨씬 힘들다. 

[느르사이]

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수고 하셨습니다.