전륜, 후륜, 4륜 자동차

최근들어 전국적으로 내린 눈 때문에 후륜 자동차가 각광을 받고 있는데요. 눈길이나 빗길과 같은 미끄러운 길에는 전륜보다는 후륜이나 4륜이 주행하기에 유리하다고 알려져 있습니다. 오늘은 이러한 이유에 대해 알아보고, 전륜 및 후륜, 4륜 자동차의 동작 메커니즘에 대해 분석해보는 포스팅을 준비했습니다.

 

출처 : pxhere

전륜 자동차

전륜 자동차는 자동차 엔진의 힘이 앞바퀴에 전달되는 자동차를 의미하는데요. 뒷바퀴는 앞바퀴에 가해진 엔진의 마력에 따라서 연결되어 굴러가는 동작 메커니즘을 가지고 있습니다. 전륜 자동차의 장점은 높은 접지력, 실내 넓음, 주행 안전성이 좋다는 것이고 단점은 언더스티어, 전륜 하중 증가에 따른 차량 균형 저하, 승차감 저하 등이 있습니다. 엔진, 미션, 구동 바퀴가 모두 앞에 있는 형식이어서, 앞바퀴의 높은 접지력과 주행 안정성이 높으며 실내 공간을 넓게 설계할 수 있는 장점이 있습니다.

 

또한 후륜과 비교하여 부품 구성이 복잡하지 않아 효율성이 좋습니다. 효율성이 좋다는 말은 엔진에서 발생하는 힘을 미션에서 구동 바퀴로 전달되는 데까지의 손 실력이 적고, 연비가 좋다는 말입니다. 단점으로는 대부분의 중량이 앞쪽에 쏠려 있기에 앞뒤 무게 배분이 좋지 않아 급격한 코너에서 과속 할시에 언더스티어 현상이 나타납니다.

 

언더스티어는 운전자가 조작하는 핸들보다 차량이 덜 회전하여 차량이 바깥으로 밀려나는 현상입니다. 이런 현상이 나타나는 이유는 가속력이 실리는 바퀴가 접지력이 저하되기 때문입니다. 대표적인 전륜구동의 차량은 그랜저, 쏘나타, 아반떼, K5, 쏘렌토 등이 있습니다. 

 

 

 

후륜 자동차

후륜 자동차는 엔진의 힘이 뒷바퀴에 전달되어 움직이는 자동차입니다. 후륜 자동차의 장점은 승차감, 차량 균형이 좋다는 것이고, 단점은  오버스티어, 실내 좁음, 주행 안정성이 좋다는 것입니다. 후륜 자동차는 엔진, 미션은 전륜에 배치하고 구동 바퀴는 후륜에 있는 방식입니다. 후륜구동은 구동축이 뒤로 가면서 차량의 무게 배분이 좋아져서 전반적인 균형이 좋습니다. 결과적으로는 주행 성능이 우수합니다. 차량의 균형이 좋아 주행성이 좋은 장점이 있지만, 이에 따른 오버스티어 현상이 발생합니다.

 

오버스티어는 운전자가 조작하는 핸들보다 차량이 더욱이 안쪽으로 회전하는 현상입니다. 단점으로는 구동축이 뒤쪽으로 가면서 앞쪽의 하중이 가벼워져 앞쪽의 접지력이 전륜구동보다 떨어집니다. 그렇기에 눈길이나 빗길에서는 안정성이 떨어지는 경향이 있다고 하는데요. 또한, 후륜구동은 엔진 배치 방식이 세로로 되어 있다고 하는데요.(전륜은 가로 배치 방식)

 

 

오버스티어는 운전자가 조작하는 핸들보다 차량이 더욱이 안쪽으로 회전하는 현상입니다. 단점으로는 구동축이 뒤쪽으로 가면서 앞쪽의 하중이 가벼워져 앞쪽의 접지력이 전륜구동보다 떨어집니다. 그렇기에 눈길이나 빗길에서는 안정성이 떨어지는 경향이 있다고 하는데요. 또한, 후륜구동은 엔진 배치 방식이 세로로 되어 있습니다.

 

그 이유는 엔진에서 발생한 힘을 구동축에 전달하기 위함인데, 엔진과 구동축을 연결하기 위해 드라이브 샤프트와 차동장치가 추가로 장착됩니다. 그렇기에 전륜구동과 비교하자면 약간의 구동 손실이 발생하고 연비도 약간 떨어집니다. 대표적인 후륜구동의 차량은 제네시스, K9, BMW, 벤츠 등의 차들이 있습니다.

 

4륜 구동방식을 사용하는 자동차의 장점

2개의 바퀴만 동력을 전달하는 2륜(전륜 구동과 후륜 구동) 구동과는 다르게 4개의 바퀴 모두 동력을 전달하는 4륜(모든 바퀴 구동)은 동력이 모두 골고루 분배가 됩니다. 우리가 타는 자동차는 대부분 엔진이 앞에 탑재되는 프런트 엔진 타입을 사용합니다. 이로 인해 만약 내 자동차가 뒷바퀴만 동력을 구동하는 2륜 후륜 구동 방식을 사용합니다면 뒤쪽에 무게가 충분히 실리지 않아서 눈길이나 빗길에서 바퀴가 헛도는 경우가 생기게 됩니다.

 

 

반면 앞바퀴와 뒷바퀴 모두 굴러간다면 프런트 엔진의 무게가 앞바퀴를 눌러주기 때문에 눈길이나 빗길에서 출발할 때 바퀴가 헛돌지 않고 잘 굴러갈 수 있게 됩니다. 물론 4륜 구동이라고 해서 눈길이나 빗길에서 무조건 안전한 것은 아닙니다. 이와 같은 노면 상황에서 지면과 타이어의 마찰력이 없어지면 4륜이나 2륜 구동 차가 평상시보다 미끄러지는 건 동일하기 때문입니다.

 

눈길이나 빗길 상황에서 4륜 구동과 2륜 구동의 차이점은 출발할 때 나타나지 정지할 때 나타나는 게 아닙니다. 이런 악조건의 노면 상태에서는 구동방식에 상관없이 한번 미끄러지기 시작하면 위험한 건 마찬가지입니다.  단지, 탈출 능력이나 뚫고 나가는 성능을 보았을 때 4륜 구동이 2륜 구동보다는 뛰어나기 때문에 그 효율성을 보고 판단하는 것입니다. 4륜 구동을 부르는 방식은 다양합니다. 4-Wheel Drive(4륜 구동), AWD(ALL Wheel Drive)라고 칭하기도 합니다. 보통 4WD는 일시 4륜 구동 방식 등에서 별도의 험로 주파 그리고 등판 등력 향상을 위한 로우 기어가 있는 경우를 지칭합니다.

 

4륜 구동의 특허는 1893년부터 시작되었고 20세기 초반에 여러 나라와 회사에서 생산되었습니다. 2차 세계 대전 이후 1972년 스바루가 승용차 전용 AWD의 시초라고 할 수 있는 레오네라는 차량을 발매했습니다. 그러나 독일의 아우디가 1980년 4륜 구동 시스템인 콰트로(Quattro)를 개발하면서 세계적으로 선풍적인 인기를 끌게 되었습니다.