자동차를 운전하다 보면 가끔씩 자동차가 움직이는 원리나 구조에 대해서 궁금할 때가 있습니다.
필자도 어릴 때 엔진이 어떻게 바퀴를 돌리는지 무지 궁금했었던 때가 있었는데 이런 호기심이 자동차를 배우게 된 계기가 되었습니다.
자동차는 엔진에서 발생한 힘을 바퀴로 전달해서 움직이게 되는데 요즘 나오는 승용자동차는 구동축이 대부분 앞바퀴 입니다. 다시 말해서 엔진에서 발생한 회전력이 앞바퀴로 가게 된다는 것이죠.
엔진의 구동력을 앞바퀴로 보내느냐 뒷바퀴로 보내느냐에 따라 승차감이나 주행성능이 달라지게 되는데 자동차를 제작하는 메이커입장에서는 무엇보다도 제작단가에 신경을 많이 쓰게 되는데 대량생산에서는 가격대비 승차감이나 주행성능 등으로 볼 때 앞바퀴구동 방식이 경제적이기 때문에 대부분 승용차에서는 이방식을 체택하고 있습니다.
하지만 승용차중에서도 고급수입차나 일부 대형승용차 그리고 RV차량은 앞바퀴굴림 방식이 아닌 뒷바퀴굴림방식이기 때문 등속조인트가 아닌 프로펠러 샤프트(propeller shaft)를 사용합니다.
앞바퀴 굴림차량을 FF(Front engine, Front wheel drive )방식이라고 하고 뒷바퀴굴림차량을 FR(Front engine, Raer wheel drive)방식이라고 하는데 주행성능이나 승차감에 대해서는 다음에 좀더 자세히 알아보기로 하고 이번에는 엔진에서 발생된 힘을 앞바퀴로 전달하는 등속조인트에 대해서 알아보도록 하겠습니다.


등속조인트의 역할
초기 자동차에서 앞바퀴는 방향전환의 역할만을 담당했습니다. 하지만 자동차의 기술이 발달하면서 앞바퀴는 방향전환 역할과 함께 엔진에서 발생된 동력을 전달받아 자동차를 움직이는 뒷바퀴의 역할까지 앞바퀴가 담당하게 되었습니다.
이러한 기능을 가능하게 해준 부품이 등속조인트(constant velocity join)입니다.
등속조인트는 변속기와 바퀴 사이에 설치되는데 변속기 출력축과 바퀴의 중심축의 위치가 다르고 앞바퀴는 노면의 충격에 의해 중심축이 변하기 때문에 변속기 출력축과의 각도에도 유연하게 대응 할 수 있어야 합니다.
이렇게 등속조인트는 이러한 성능을 만족시키지만 엔진의 동력과 바퀴의 방향전환 역할까지 담당하게 되니 많은 부하가 걸리고 오래 사용하다 보면 교차로에서 방향전환시 바퀴에서 소리가 나거나 베어링파손으로 운행이 불가능할 경우가 발생하기 때문에 정기적인 점검이 반드시 필요합니다.

등속조인트에 문제가 생기면 어떤 현상이 생길까요?

등속조인트는 좌,우 각각 하나씩 2개로 구성되어 있습니다. 자동차에 따라 오른쪽과 왼쪽의 길이는 다르며 양쪽끝은 스플라인(축방향으로 움직일수 있는 홈)이 있으며 각도 변화를 위해 중간에 베어링등 으로 이루어져 있고 이부품들은 각도변화가 크기 때문에 소음과 마찰 등이 많이 나기 때문에 구리스를 발라 놨는데 이 구리스가 빠져나가지 못하게 고무부트가 감싸고 있는 형태 입니다.
이중에서도 등속조인트를 감싸고 있는 고무부트가 오래되면 고무가 갈라지고 터져서 조인트 베어링등의 구리스가 흘러내리면서 방향전환시 달그락거리는 소음이 나게 됩니다.
이런상태로 계속 주행을 하게 되면 조인트 내부의 베어링과 베어링을 감싸고 베어링 케이지등이 파손되어 운행이 불가능한 상태가 될 수 있습니다. 교차로등에서 방향전환을 할 경우 바퀴쪽에서 소리가 날 경우 평지에 차를 세워 놓고 핸들을 오른쪽이나 왼쪽으로 완전히 돌려서 앞쪽 바퀴쪽의 고무부트가 손상되었는지를 확인해보시면 됩니다. 만약 문제가 생겼다면 즉시 교환하시는 것이 좋습니다.

[ 고무부트 손상으로 베어링 구리스가 터져나온 상태 ]