신 개념의 4륜구동

[연료와윤활]

4륜 구동의 종류

 몇 해 전까지만 해도 네바퀴굴림 방식은 트럭이나 오프로드 차량의 전유물로 여겨졌던 주행방식이었습니다. 4륜 구동을 처음 고안한 사람은 1856년과 1857년에 네덜란드의 할베르숨(Hilversum)에서 태어난 제이콥과 '헨드릭 얀 스파이커(Spijker)형제'로 기존 자동차 역사에서 "세계 최초의 4륜 구동차를 만든 스파이커 형제"라는 타이틀로 설명한 바 있습니다. 이후 1968년 젠센 FF에서 승용차에 처음 4WD 방식을 적용하긴 하였지만 복잡한 구조로 인해 실용화에 실패. 그러나 아시아에선 일본의 스바루가 유럽에선 아우디가 실용적인 4WD 모델을 선보이며 상업적인 성공을 거두게 됩니다. 이후 벤츠의 4MATIC, BMW의 X DRIVE, 아우디의 콰트로(토센) 처럼 고급 승용차의 적용도 일반화되고 있을 뿐 아니라 종류도 다양해져 가고 있습니다. 이런 4WD 방식들의 장점과 단점은 무엇이며 어떠한 개성을 가지고 있는지 알아보도록 하겠습니다.

4MATIC

 4MATIC은 벤츠와 마그나 슈타이어(Magna Steyer)와 공동 개발한 것으로 4 Wheel Drive & Automatic를 줄여서 부르는 말입니다. 벤츠 E-Class에 처음 적용되었으며 현재는 전 모델에 걸쳐 적용해 나가고 있습니다.  잠금기능이나 LSD(Limited Slip Differrential)가 없는 오픈 디퍼렌셜을 사용하면서 4ETC(4-Wheel Electronic Traction Control) 즉, 4륜 전자식 트랙션 컨트롤과 연계된 전자제어 브레이킹 동작으로 네 바퀴 구동력을 제어하는 기술입니다. 

X DRIVE

 퍼커슨사의 비스커스 커플링을 사용하여 센터 디퍼렌셜을 잠그는 방식으로 필요에 따라 전축과 후축에 구동력을 분배시켜 줍니다. 하지만 4WD로 전환하였을 경우 2WD방식이었을 때 보다 주행감이 떨어져 잘 사용되지 않다가 X DRIVE가 적용된 X5가 성공을 거두면서 주목받기 시작했습니다. 구동력을 배분하는 방법으로는 후륜구동을 베이스한 토크 배분장치가 트랜스미션 뒤에 장착되어 평소에는 전/후 4:6으로 구동력을 나누다가 뒷바퀴가 빙판 등에서 구동력을 잃으면 서보 모터(Servo Motor)가 움직여 전자식 다판 클러치를 연결해 앞바퀴로 출력을 보내는 방식입니다. 

QUATTRO

 콰트로(Quattro)는 라틴어로 '4'를 가르키는 단어로 4WD 방식을 의미합니다. 처음엔 토센 센터 디퍼렌셜이란 이름을 사용하였습니다. 토센(Torsen)의 의미는 토크 센싱(Torque Sensing)의 앞글자를 딴 것으로 미국 글리슨사가 개발한 상시 4륜 구동 시스템입니다.
 작동 원리는 베벨식 디퍼렌셜의 한쪽 바퀴가 접지력이 떨어지면 윔 기어와 윔 휠로 보완하여 디퍼렌셜과 LSD의 역할을 기계적으로 해내는 것입니다. 기계적인 방식이기 때문에 비교적 동력손실이 적고 토크 배분이 정확하며 빠른 반응을 보입니다. 하지만 다른 시스템에 비하여 연비가 낮고 토크배분 변화가 어려운 점을 보입니다.