"힘이 2% 부족할 때", 자동차 유체클러치 살짝 엿보기

"힘이 2% 부족할 때", 자동차 유체클러치 살짝 엿보기

유체 클러치는 2개의 날개바퀴를 약간의 틈새를 두고 서로 마주하게 해서 케이스 내에 넣고 속에 오일을 약 80% 채운 장치입니다.

크랭크 축의 플라이휠에 직결된 펌프가 회전하면 베인 사이의 유체는 원심력에 의하여 펌프의 안쪽에서 바깥쪽으로 밀려나고 터빈으로 들어갈 때는 바깥쪽에서 안쪽으로 흐르게 되죠. 이와 같이 엔진의 회전력은 펌프에 의해 오일의 운동에너지로 바뀌고 이 에너지는 다시 터빈의 회전력으로 바뀌어 변속기에 동력을 전달하게 되는 것입니다.

그러면 유체클러치의 작동을 살펴볼까요?

처음 터빈이 정지해 있을때 오일을 펌프와 터빈 사이를 계속 순환하면서 터빈의 날개에 계속해서 회전력을 가해 마침내 터빈을 회전시킵니다. 즉 유체커플링이 발생하는 것이죠.

펌프가 일정한 속도로 회전할 때 터빈의 회전 속도는 펌프 회전 속도의 약 98% 정도 밖에 도달하지 못합니다. 이는 동력 전달 손실에서 기인한 것이며 이것을 "약 2%의 슬립(slip)이 발생한다"고 합니다.

자동차의 주행 동력?

만약 터빈이 정지하고 있다면,

슬립은 100%가 되는 것이죠. 이후 엔진 회전수가 감소하면 터빈에 비해 약 2% 정도 빨리 회전하던 펌프의 회전수도 떨어져 순간적으로 펌프의 회전수와 터빈의 회전수가 같게 되는데요. 이것을 클러치 포인트(Clutch point)라 합니다.

이 경우 회전력의 전달은 더 이상 발생하지 않고 유체의 순환 운동은 일시 중단됩니다. 계속해서 엔진의 회전수가 감소하여 펌프 회전수가 터빈 회전수보다 더욱 떨어지게 되면 거꾸로 터빈의 구동력이 펌프 즉 엔진으로 전달되게 되는 것이죠. 이것은 차량 감속시 엔진 브레이크 역할을 하게 되는 것입니다.

글로 이해하려니 어려우시죠?

솔직히 동영상과 사진을 보면 더 빨리 이해가 되실텐데요. 저는 하나의 예를 들어 보도록 하겠습니다.

"선풍기 2대를 준비합니다. 서로 마주보게 설치한 후 하나의 선풍기만 회전을 시킵니다. 그러면 전기공급이 이루어지지 않았지만 다른 선풍기가 회전을 하게 됩니다. 

여기서 전기를 연결한 선풍기가 유체클러치의 "펌프"역할을 하는 것입니다. 그리고 전기를 연결하지 않았지만 선풍기 바람에 의해 회전하는 선풍기가 유체클러치의 "터빈"이 되는 것이죠."

 

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