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by 이정원 Nov 23. 2022

CVT - 진정한 고수는 몇 단인지 따지 않아

고무벨트와 직경이 변경 가능한 풀리를 이용해서 단수의 개념을 없애다.

변속기의 주된 목적인 차속과 엔진 RPM 사이의 적절한 비를 유지하는 것이다. 일반적인 기어로는 톱니의 수가 정해져 있기 때문에 차속이 증가할수록 더 작은 기어로 바꿀 수밖에 없다. 빠르게 회전하고 있는 상황에서 클러치로 동력을 끊고 기어를 바꾸고 연결해 주는 모든 과정이 사실 연비 입장에서는 낭비다.


닛산 자트코사의 CVT - 자트코 홈페이지 참조


만약 기어의 비가 가변적이라면 굳이 변속할 필요가 없어진다. 무단 변속기(CVT-Continous Variable Transmission)는 고무벨트와 두 개의 두 개의 풀리(Pulley)로 연결하는 형태에서 풀리의 직경은 바꾸어 굳이 단수를 변경할 필요 없이 차속에 맞는 감속 비를 조절할 수 있게 하였다.  


https://youtu.be/Fhh2cCeHHxg

CVT 작동 원리 - 자트코 홍보 동영상


CVT는 기어비를 직접 바꿔주기 때문에 동력을 끊거나 붙일 필요가 없어 변속 충격이 적다. 완만한 가속 시에는 동력 전달이 계속 유지되기 때문에 가속 성능도 나쁘지 않다. 그리고 풀리 지름만 조절하면 엔진 RPM을 제일 효율이 좋은 영역으로 계속 유지할 수 있어 연비에도 유리하다. 


CVT 작동 원리 - 비교분석 티스토리 참조


그러나, 벨트로 연결되는 특성상 갑자기 엔진 쪽에 큰 토크가 들어오면 벨트가 미끄러지고 풀리가 헛돌면서 고장이 나는 약점이 있다. 초창기 마티즈를 비롯한 초기 CVT 차량에서는 벨트 슬립에 의한 내구성 이슈가 있었다. 이를 해결하기 위해서 엔진에서 너무 강한 출력이 나오면 안전을 위해 엔진 토크를 줄여 달라는 요청을 하는데 이 때문에 가속 시 반응성은 좋지 않다. 벨트의 장력을 유지하기 위한 유압 형성에도 에너지가 든다. 


그래서 CVT는 힘이 세고 빠른 엔진과 차량에는 적합하지 않다. 대신 부드러운 시내 주행에는 편안한 승차감이 돋보인다. 다른 자동 변속기에 비해 구조가 단순해서 패키징에 유리하기 때문에 주로 소형차나 엔진 사이즈가 작은 하이브리드 엔진에 많이 적용되고 있다.    

                    

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