지게차운전기능사 필기 동력전달장치: 클러치·변속기·토크컨버터·차동장치

1절 동력전달의 전체 흐름

엔진에서 만들어진 회전력(토크)은 클러치(또는 토크컨버터)에서 단속되어 변속기로 들어가고, 변속기에서 기어비에 따라 속도·힘이 조절된 뒤 추진축(프로펠러 샤프트)을 거쳐 차동장치(디퍼렌셜)로 전달되며, 마지막으로 최종감속장치를 거쳐 바퀴(구동축)를 돌린다.

2절 클러치

• 엔진과 변속기 사이에서 동력을 단속(끊고 잇기)하는 장치. 변속 시 동력을 일시적으로 끊어 기어를 부드럽게 바꿀 수 있게 한다.
• 클러치판이 마모되면 클러치가 미끄러져(클러치 슬립) 동력전달 효율이 떨어지고 연료 소모가 늘어난다.
• 클러치 페달의 자유간극(유격)이 너무 작으면 클러치판이 반쯤 붙은 상태(반클러치)로 계속 미끄러져 조기 마모의 원인이 된다.

3절 토크컨버터(유체클러치)

• 자동변속기 지게차에서 클러치 대신 사용하는 유체(오일)를 매개로 동력을 전달하는 장치. 펌프 임펠러·터빈 임펠러·스테이터로 구성된다.
• 기계적으로 직접 연결되지 않으므로 부드러운 출발과 변속이 가능하고, 엔진 정지 없이 정차(크리프 현상)할 수 있다.
• 클러치식보다 구조가 복잡하고 동력손실(열 발생)이 있어 연비는 다소 불리할 수 있다.

4절 변속기

엔진의 회전력을 주행 상황(저속 고토크 ↔ 고속 저토크)에 맞게 바꿔주는 장치. 지게차는 전진·후진을 자주 반복하는 작업 특성상 전후진 변속(전자식 또는 레버식)이 잦고 간편해야 한다.

5절 추진축과 자재이음

• 변속기의 출력을 차동장치까지 전달하는 축. 차체와 차축의 상대적인 움직임(노면 굴곡 등)을 흡수하기 위해 양 끝에 자재이음(유니버설 조인트)을 둔다.

6절 차동장치(디퍼렌셜)

• 차량이 커브를 돌 때 안쪽 바퀴는 바깥쪽 바퀴보다 짧은 거리를 이동하므로 회전수가 달라야 하는데, 좌우 바퀴가 같은 축에 고정되어 있으면 한쪽 바퀴가 미끄러지거나 타이어가 심하게 마모된다.
• 차동장치는 베벨기어(피니언) 조합으로 좌우 바퀴에 회전수 차이를 허용하면서도 동력은 양쪽에 나눠 전달한다.
• 다만 한쪽 바퀴가 진흙·빙판 등에서 헛돌면 동력이 그쪽으로만 몰려 반대쪽 바퀴는 구동력을 잃는 단점이 있다(일반 차동장치의 한계).

7절 최종감속장치

차동장치에서 나온 동력을 마지막으로 한 번 더 감속하여 토크를 키운 뒤 실제 바퀴(구동축)에 전달하는 기어장치. 지게차처럼 무거운 화물을 다루는 장비는 최종감속비를 크게 두어 저속에서도 큰 힘을 낼 수 있게 설계된다.