건설기계에 사용되는 동력 전달 장치의 종류

1> 개요

건설기계에 동력을 전달하는 장치로는 엔진, 클러치, 변속기, 조인트, 차축, 휠로 크게 구분할 수 있다.

 

2> 본문

1) 클러치: 엔진과 변속기 사이에 설치되어 기관에서 출력되는 힘을 구동바퀴에 전달하거나 단속하기 위한 장치

2) 클러치 종류

• 마찰 클러치: 엔진 측의 구동판과 변속기 측의 수동판 사이의 마찰력을 이용하여 회전력을 전달하는 장치
• 1) 원판 클러치: 건식과 습식으로 구분. 건식은 한장의 클러치 디스크를 압력판으로 엔진의 플라이 휠에 압착하여 동력 전달, 습식은 클러치 디스크가 오일에 잠겨있는 클러치를 말한다.
• 2) 원추 클러치: 구동측과 수동 측 마찰면이 원추형을 이루어 접촉하는 것을 말한다.
• 자동 클러치: 클러치 페달의 조작없이 동력을 전달하거나 차단하는 클러치로 유체 클러치는 유체의 운동을 매개로 하여 동력을 전달하는 클러치로 입출력의 회전력이 항상 동일하며, 회전력의 배가 기능은 없다. 토크 컨버터는 유체를 사용하여 동력을 전달하는 장치로서 토크를 증폭하는 기능이 있는 것을 말한다.
• 전자식 클러치: 변속 레버에 스위치를 설치하고 통상적으로 전기를 통전시켜 연결한 클러치가 변속을 위해 변속레버에 접촉되면 차단되도록 한것

3) 변속기: 엔진의 출력을 부하에 따라 효율적으로 사용할 수 있도록 감속 비 변동 및 회전 방향을 변경

4) 변속기의 종류

• 1) 자동변속기: 주행속도에 맞춰 자동으로 기어 단수 변속
• 2) 수동변속기: 클러치를 제어하며 수동으로 속도를 변속해 주는 방식
• 3) 무단변속기(CVT): 무단계 자동변속기이다. 여러 기 어가 들어가지 않기 때문에 구조는 단순하다. 두 개의 폴리를 하나의 금속 벨트로 연결한 구조다. 폴리 하나는 엔진에 연결되고 다른 하나는 구동축에 연결된다. 변속비는 가변 하는 폴리의 폭에 따라 바뀐다. 폭이 넓어지면 벨트의 접촉 지름이 작아지고, 반대로 폴리의 폭이 좁아지면 접촉지름이 커지는 방식이다. 무단변속기는 이런 벨트의 접촉지름 변화로 지속적이고 스텝이 없는 변속을 가능하게 한다. 변속 충격이 없을뿐더러 동력 전달이 중단되지 않는다는 장점이 있다.
• 4) 듀얼 클러치(DCT): 클러치가 두 개 달려 있는 방식이다. 하나의 클러치는 홀수 기어를 담당하고 또 다른 클러치는 짝수 기어를 맡는다. 1단에서 2단으로 변속하면 홀수 기어 담당 클러치는 곧바로 3단 변속을 기다린다. 그리고 시프트업을 하게 되면 짝수 클러치가 4단 변속 준비를 마친다. 미리 다음 기어와의 연결을 준비하기 때문에 변속 과정은 즉각적이다. 또 두 개의 클러 치중 하나는 항상 엔진과 연결돼 있기에 동력 손실이 적다는 장점을 가졌다.

5) 조인트: 드라이브 샤프트는 엔진의 구동력을 바퀴에 전달해 주는 역할을 하는 부품이며 등속 조인트라고도 부른다. 사람의 몸에 비유하면 관절에 비유되며 뼈와 뼈를 연결하는 연골이 있듯이 드라이브 샤프트에도 연골의 역할을 하는 중요한 연결부가 있다. 드라이브 샤프트의 연결부위에는 특수 그리스가 채워져 있으며, 이 그리스를 이 물질로부터 보호하기 위해 연결 부위를 에워싸고 있는 것이 드라이브 샤프트 부트이다.

 

6) 허브 베이링: 휠 허브 베이링은 차축 좌, 우 끝에 연결되어 차량의 무게를 지탱하고, 타이어의 조향과 회전을 담당하는 부품이다. 허브 베이링이 손상되면 타이어 편마모 그리고 주행 중 소음 등이 발생한다.

 

7) 프로펠러 샤프트: 프로펠러 샤프트는 FR 또는 4WD 차량에서 엔진의 동력을 트랜스미션을 통해 차량 뒤쪽 또는 앞쪽의 차동기어까지 전달하는 긴축이다. 프로펠러 샤프트에는 유니버설 조인트라고 하는 연결부가 있는데, 연결 부위를 이어주는 십자 베어링 또는 크로스 베어링은 노면의 충격 등에 의해 트랜스 미션 및 디퍼런셜 기어의 위치가 변화하는 것을 막아준다.