xDrive란 무엇인지 xDrive의 장점과 특징에 대해 알아보도록하겠습니다.
xDrive란?
xdrive란 BMW에서 출시하는 4륜 구동 기술을 말합니다. 4륜구동을 가리키는 용어는 각 자동차 제조회사마다 다른데요. 벤츠에서는 4matic, 아우디에서는 콰트로, 토요타는 E-four, 폭스바겐에서는 4motion이라고 불리고 있습니다.
사용자 입장에서는 똑같은 의미를 여러가지로 불려지는 점에서 혼란스럽게 만드는 단점이 있겠지만 자동차 제조사에서는 나름의 유니크함을 부여한다고 보시면 될 것 같습니다.
각 제조사마다 디테일한 기술적 차이가 있는지도 살펴보겠습니다.
사륜구동의 장점
어린 시절 미니카를 조립하고 트랙에 돌려보신 경험이 있으신가요? 당시에 ‘4륜구동 미니카는 조금 느리지만 힘이 좋아서 360도 회전이나 여러가지 코스에 유리하다.’라는 평가를 하곤 했습니다.
이처럼 4륜구동은 네 바퀴에 모두 같은 동력을 전달하기에 힘이 좋습니다. 노면의 영향을 덜 받으면서 이동할 수 있어 험지를 이동하는 SUV차량에 제격이죠.
1. 동력 전달 유리
조금 더 자세히 설명 드리면, 사륜구동 차는 이륜구동 차에 비해 노면의 한계그립이 높습니다.
예를 들어, 200의 힘을 낼수 있는 엔진에 한계그립이 60인 타이어가 장착되었을 때 이륜구동차는 각 바퀴에 60 이상의 동력을 전달할 수 없습니다. 한계그립 이상의 동력이 전달되면 바퀴가 헛돌기 때문입니다.
따라서, 두 개의 타이어에 최대 120의 동력만 사용하고, 80의 동력은 버려지게 되죠. 하지만 4륜구동 차는 각 타이어 50의 동력을 전달하여 200의 힘을 모두 사용할 수 있습니다. 훨씬 안정적이고 강한 주행이 가능하게 됩니다.
한계그립의 용어는 아래를 참고하세요.
- 한계그립: 차량이 주행하려면 바퀴의 타이어와 노면이 접착하여야 합니다. 차량의 접지력은 노면과 타이어 주행 속도에 따라 달라지는데, 접지력의 한계, 즉 한계 그립을 초과하게 되면 바퀴카 헛돌게됩니다.
2. 코너 방향 전환 유리
코너를 돌 때 차량은 원심력을 받게 됩니다. 원심력에 저항하면서 방향을 바꾸려면 또 힘이 있어야겠죠. 위와 같은 원리로 두 개의 바퀴보다 4개의 바퀴에 동력을 전달하기 때문에 코너링 시에도 방향 전환이 쉽습니다.
사륜구동의 구분
대표적으로 bmw와 벤츠 사륜 구동 특징에 대해 알아보겠습니다.
1. BMW xDrive
BMW xDrive는 센터 디퍼런셜에 여러 개의 클러치를 사용해 토크를 전자적으로 조절합니다. 이 시스템은 앞뒤 구동력을 0에서 100%까지, 또는 100%에서 0까지 0.1초 만에 변환할 수 있습니다(뉴 X1 제외).
xDrive는 주행 속도, 바퀴 회전 속도, 조향 각도, 위치 등 다양한 정보를 이용해 운전자의 의도와 실제 차량 움직임을 정확히 파악한 뒤, 노면에 최대한 많은 힘을 전달하기 위해 구동력을 분배합니다.
이 시스템은 운전자가 인식하기도 전에 오버스티어나 언더스티어를 억제합니다. xDrive의 뛰어난 핸들링 능력은 바로 이 점에서 비롯됩니다. 그러나 기계식 시스템에 비해 고장이 더 잦고, 수리 및 유지 보수 비용이 더 많이 드는 단점이 있습니다.
2. 벤츠 4matic
4매틱 시스템은 잠금 기능이 없는 오픈 디퍼런셜을 사용하면서 4ETS(전자식 트랙션 시스템)와 함께 작동하여 네 바퀴에 동력을 전달합니다. 한 바퀴가 미끄러져서 헛돌면, 4ETS가 그 바퀴에 브레이크를 걸어 접지력이 있는 다른 바퀴로 힘을 보내는 방식입니다. 이 시스템은 변속기와 일체형으로 설계되어 무게가 가볍고 공간 활용이 좋으며 연비가 좋다는 장점이 있습니다.
4매틱 시스템은 크게 세 가지로 나뉩니다. 상시 사륜구동 4매틱 시스템은 ESP®(전자식 주행 안정 프로그램)와 미끄럼 방지 장치(ASR)와 함께 작동하면서 앞뒤 차축 간에 토크를 45:55 비율로 분배합니다. AMG 4매틱 시스템은 더 역동적인 주행을 위해 앞뒤 차축에 각각 33%, 67% 비율로 힘을 나눕니다. 뉴 제너레이션 4매틱 시스템은 엔진의 힘을 뒷바퀴로 보내는 PTU(동력 인출장치)와 전기유압 방식의 다판 클러치 기어를 사용하여 앞뒤 차축 간에 토크를 가변적으로 분배합니다. 이 시스템은 상황에 따라 앞뒤 차축 간 토크 비율을 100:0부터 50:50까지 조절할 수 있습니다.
하지만 이 시스템은 가격이 비싸고, 브레이크를 사용하여 토크를 조절하는 방식이기 때문에 토크 손실이 발생하는 단점이 있습니다.
마치며
지금까지 xDrive란 무엇인지 설명드리고, 사륜구동의 장점과 각 제조사의 사륜구동 특징에 대해 살펴보았습니다. 감사합니다.