컨제로이드

차량에서 발생하는 역토크에 관한 고찰...

[屰 (거스를 역) + Torque (돌림힘)]
 
"역토크"명칭 - 정식으로 공표된 정확한 명칭은 아니지만 일반적으로 통용되는 명칭으로 사용됩니다.
 
 
 
정상적인 토크(힘)가 아닌 반대로 토크(힘)이 발생하는 현상
 
다시 정리하면,
역토크란?  센터 구동 방식의 링크 구조 차량에서 발생되는 현상으로 차량의 출발과 정지, 후진과 같이
동력이 끊어진 상태에서 다시 동력이 전달 될 때  차량의 센터 샤시 부분이 좌 또는 우로 순간적으로
뒤틀리는 현상.
 
 
아래 그림을 예를 들어 역토크의 구조, 발생 원인 그리고 역토크를 줄일수 있는 방법들을 알아보겠습니다.

 
위에있는 그림1을 보면 일반적인 드라이브 샤프트를 사용하는 차량의 구동구조입니다.
이처럼 센터에 장착되어 있는 모터에서 동력이 발생해 이 동력을 유니버셜 샤프트의 회전을 통해 전륜 후륜의 액슬에 동력을 전달 시키는 구조가 일반적일 것입니다.
 
이런 센터 구동 방식의 링크구조를 적용하여 주행하는 차량에서 주로 발생하는 현상중 하나가 바로 역토크입니다.
 
즉, 역토크는 센터 유니버셜에 의해 구동되는 센터방식의 차량은 모두 역토크 현상을 가지고 있다는 것!
 
 
그림1을 살펴보면 액슬축에서 유니버셜이 연결되어 있고 또 센터 축을 기준으로 회전하는 방식에서는
'작용 반작용' 의 법칙에 의해  무조건 센터는 유니버셜이 회전하는 방향 반대로 움직이는,  소위 말하는 역토크가  발생합니다.
 
 
 
아니 그렇다면
모터가 놓여지는 방향이 유니버셜 방향의 세로가 아닌 가로로 설계하면 되지않는가?
또는 센터 기어박스에 유니버샬 방향에 작용하는 스프링을 장착해 완충 작용을 하면 되지않는가?
액슬 기어 방식이 베벨기어가 아니라 웜기어면 괜찮지 않느냐?
 
에 대한 답변은 모두 틀렸다 입니다.
다시말해 유니버셜이 저렇게 돌고 있고 바퀴가 지면에 닿아있는한 센터기어는 반대로 움직이려는 힘을 가지게 됩니다.
 

위의 그림2는 4륜구동의 버기와 온로드 차량의 구조입니다.
 
그림2 역시 그림1과 같은 센터의 모터에 의해 앞,뒤바퀴를 구동시키는 센터방식을 가지고 있습니다.
하지만 그림 2가 그림1과 다른 차이점은 그림2(온로드차량)의 센터기어를 받쳐 주고있는 플레이트 " C " 에
전륜"A"과 후륜"B"의 기어가 일체형으로 고정되어 있기 때문에 역토크 현상이 발생할수 없는 구조입니다.
 
쉽게 말해 트라이얼 차량이 가진 특성인 링크로드로 샤시를 받치고 있는 형태가 아닌 샷시베이스에 고정형태 구성된 온로드 차량에서는 역토크가 발생하지 않는다는 것입니다.
 
트라이얼과 온로드 차량의 가장 큰 차이점입니다.

그림 3 역시 그림 1과 같은 방식의 센터구동 방식 의 차량입니다.
 
그림의 화살표 부분을보면 일반쇽에 의한 구조가 아닌 판스프링 방식의 서스펜션을 가진 차량입니다.
 
샤시를 떠받치고 있는 판스프링의 힘이 워낙 단단해서 센터가 움직이려는 역토크 현상을 단단한 판스프링의 힘으로 떠받치고 있는 구조입니다.
이는 역토크의 현상은 상쇄 시킬수는 있으나 판스프링으로 인해 딱딱한 서스펜션과 휘트래블이 거의 발생하지 않는  구조를 가지게 됩니다.
 
그럼, 역토크를 없앨수 있는 방식은??
위에 언급한 센터 방식이 아닌 전후 독립 구조 형태 (예 지메이드 스파이더,  클로드 버스터) 가 아닌 이상 완전히 억제할수 있는 방법은 없다고 합니다.
 
 
그래도 역토크를 최소한으로 줄일 수 있는 방법을 제시한다면
 
첫째, 가벼운 샤시와 기자재 선택으로 차체의 중량을 경량화
둘째, 좀 더 하드한 쇽업쇼버 셋팅.
         (예를 들면 쇽을 높은 점도오일과 장력높은 스프링을 이용해 딱딱하게 하여 셋팅.)
세째, 빠른 모터 보다는 토크형 모터에 피니언 이빨수 적은것 선택.
넷째, 유격이 적은 드라이브샤프트를 사용.
 
그래서
역토크를 줄일 수 있는 무엇보다 가장 중요한 것은 차량 구조의 이해일 것입니다.
 
 
차량을 주행하다보면 역토크가 상당히 신경 쓰일수 있으나
차량의 특성을 잘 이해하고 굳이 신경을 쓰지 않는다면 아무런 문제가 되지 않습니다.
센터 구동방식을 이용한 차량은 당연히 역토크가 발생하고 이것을 이해한다면, 출발할 때 살짝 들리는 한쪽 바퀴도 귀엽게
보일수 있을 것입니다.
 
.
.
.
 
 
출처 : "크래프트랩"  www.craftlab.net
          "지메이드 자료실" https://gmade.co.kr/