자동차 기어

기어박스는 클러치 다음 단계인 변속 시스템의 두 번째 단계입니다. 일반적으로 엔진 뒤쪽에 볼트로 고정되며, 클러치는 그 사이에 있습니다.

수동 변속기가 장착된 현대 자동차에는 전진 기어가 4~5단, 후진 기어가 1단이며, 중립 위치도 있습니다.

운전자가 조작하는 기어 레버는 변속기 상단 또는 측면에 있는 일련의 변속봉에 연결되어 있습니다. 변속봉은 기어를 전달하는 축과 평행하게 배치되어 있습니다.

가장 널리 사용되는 기어박스는 상시 맞물림 기어박스입니다. 이 기어박스는 입력축, 레이축, 그리고 메인축의 세 축으로 구성되며, 각 축은 기어박스 케이싱의 베어링 안에서 구동됩니다.

또한 후진기어 아이들러 피니언이 회전하는 샤프트도 있습니다.

엔진은 입력축을 구동하고, 입력축은 레이샤프트를 구동합니다. 레이샤프트는 메인샤프트의 기어를 회전시키지만, 이 기어들은 샤프트에 스플라인으로 연결된 싱크로메시 장치에 의해 고정될 때까지 자유롭게 회전합니다.

실제로 운전자가 포크가 달린 선택 막대를 통해 동기식 기어를 움직여 기어를 맞물리게 하는 동기식 기어 장치를 작동시킵니다.

싱크로메시의 지연 장치인 볼크 링은 현대 기어박스의 마지막 개량형입니다. 축 속도가 동기화될 때까지 기어의 맞물림을 방지합니다.

일부 차량에는 오버드라이브라는 추가 기어가 장착되어 있습니다. 이 기어는 최고 기어보다 높아서 순항 속도에서 경제적인 주행을 제공합니다.

기어 동기화

동기식 기어 장치는 톱니 모양의 허브에 장착된, 내부에 톱니가 있는 링으로, 샤프트에 스플라인으로 고정됩니다.

운전자가 기어를 선택하면 허브와 기어 전달 드라이브의 원뿔 모양 마찰 표면이 일치하여 회전 기어에서 허브를 거쳐 샤프트까지 전달되어 두 샤프트의 속도가 동기화됩니다.

기어 레버를 더 움직이면 링은 허브를 따라 짧은 거리 동안 움직이다가 기어 측면의 경사 톱니와 이빨이 맞물리면서 스플라인 허브와 기어가 서로 잠깁니다.

현대식 디자인에는 마찰면 사이에 삽입되는 볼크 링(baulk ring)도 포함됩니다. 볼크 링은 또한 도그티스(dog teeth)를 가지고 있는데, 더 부드러운 금속으로 만들어졌으며 허브보다 샤프트에 더 느슨하게 장착됩니다.

볼크 링은 허브 측면에 있는 돌출부 또는 '핑거'를 이용하여 정확하게 위치시켜야만 링의 톱니가 볼크 링의 톱니와 정렬됩니다.

기어가 제 위치를 찾는 동안 축의 속도가 동기화되어 드라이버가 기어 톱니를 부딪히게 할 수 없으며, 이러한 싱크로메시는 '무적'이라고 불립니다.