수동 변속기 완벽 가이드: 종류, 부품, 작동 원리

수동 변속기는 기어박스라고도 하며 스탠다드 트랜스미션입니다. 스틱 시프트(Stick shift) 또는 단순 스틱(Stick), 기어박스라고도 부름. 모터 차량 응용에 사용.

수동 변속기는 현재까지 자동차에 사용된 가장 오래된 변속기. 운전자 조작 클러치로 발 페달 통해 연결/해제. 손 레버와 손으로 조작하는 기어 셀렉터로도 가능. 엔진에서 변속기 토크 전달 조절.

참고: 디퍼렌셜에 대해 알아야 할 모든 것

기어박스 시스템 관례적으로 5/6단 수동 변속기 설계. 현대 기본 차량 표준. 5단 상용차/저가 차량 흔함.

고급 차량(럭셔리/스포츠카) 기본 모델 6단 변속기 탑재. 다른 변속기 선택지도 존재.

아래 수동 변속기 다이어그램:

수동 변속기 종류

슬라이딩 기어 변속기(Sliding-gear transmission)

언싱크로나이즈드(Unsynchronized) 변속기라 불림. 19세기 말 발명, 구형 차량에 존재. 변속기 중립 정지 시 변속기 케이스 내 메인 드라이브 기어와 클러스터 기어 계속 회전.

클러치 페달 밟아 시프터 핸들 자유롭게. 시프터 핸들로 시프트 링키지/포크 위치 변경, 기어 메인샤프트 슬라이드 맞물림. 기어 맞물리면 클러치 해제.

상시 치합 변속기(Constant-Mesh Transmission)

싱크로나이즈드(Synchronized) 변속기라 불림. 드라이브 기어, 클러스터 기어, 메인샤프트 기어 상시 운동. 기어 메인샤프트 주변 자유 회전.

슬라이딩 기어 변속기로 기어 고정. 독 클러치(Dog clutch)도 기어 고정 도움. 독 클러치 치아와 메인샤프트 기어 치아 맞물려 기어 고정. 시프트 링키지 이동 시 발생.

싱크로나이저(Synchronizers) 사용해 기어 변속 시 충돌/갈림 방지.

참고: 자동차 클러치에 대해 알아야 할 모든 것

프리셀렉터 수동 변속기(Preselector manual Transmission)

자동 변속기 발명 전 개발. 윌슨 프리셀렉터(Wilson preselector), 1930년 도입.

플래니터리 기어 시스템으로 기어비 프리셀렉트. 스티어링 컬럼 작은 레버 사용. 운전자 발 페달 눌러 프리셀렉트 기어 중 하나 알림.

이전 기어 즉시 분리, 새 기어 결합.

수동 변속기 시스템 부품과 기능

수동 변속기 부품과 기능:

• 클러치 디스크(Clutch disc): 클러치 페달 밟을 때 엔진 토크 수동 변속기 전달 허용.
• 클러치 페달(Clutch pedal): 유압식 작동 수동 변속기 부품. 발로 밟아 클러치 디스크 제어.
• 싱크로나이저(Synchronizers): 칼라와 기어 결합 허용. 속도 동기화. 속도 다를 수 있으나 방지.
• 플라이휠(Flywheel): 수동 변속기 주요 부품. 엔진 토크 클러치 디스크 전달.
• 기어(Gears): 크고 작은 다양한 크기. 큰 기어: 토크 증가, 차량 감속. 작은 기어: 토크 감소, 차량 가속.
• 셀렉터 포크(Selector fork): 출력축 칼라 이동 허용 기어.
• 스틱 시프트(Stick shift): 손으로 기어 적용 수동 변속기 부품. 기어박스 연결.
• 칼라(Collar): 선택된 기어 고정, 토크 출력축 통과 허용.

수동 변속기 작동 원리

이 변속기 시스템 작동은 입력/출력축 한 쌍과 기어 세트 포함. 첫 번째 축 기어 다른 축 기어 맞물림. 입력축 선택 기어와 출력축 맞물린 기어 비율이 해당 단 전체 기어비 결정.

기어 변속은 시프트 레버 이동으로. 링키지가 입력축 따라 기어 이동 제어. 4단 차량 2개 링키지, 5/6단 차량 3개 링키지. 시프트 레버 좌우 이동으로 변경.

클러치는 수동 변속기 작동 핵심 역할. 페달 밟으면 엔진 변속기 입력축 분리. 엔진 입력축 토크 보내도 기어 자유 이동 쉬워져 맞물림 유발. 클러치 레버 안 밟으면 클러치 연결 상태. 클러치 엔진 동력 변속기 차단하면 운전자 기어 선택 후 클러치 해제. 클러치 놓으면 엔진 동력 입력축 재연결, 선택 기어비로 차량 이동.

아래 영상 수동 변속기 작동 확인:

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