수동 변속기

Manual transmission
여기서 "Downshifting"이 리다이렉트 됩니다.사회적 개념은 다운시프트(생활방식)를 참조하십시오.
4륜 구동 차량용 수동 변속기 - 엔진 측에서 보기
전륜 구동 차량용 수동 변속기의 내부

수동 변속기(MT)는 수동 기어박스, 표준 변속기(캐나다, 영국 및 미국에서는 표준 변속기) 또는 스틱 변속(Stick Shift)이라고도 하며, 기어 변속 시 운전자가 기어 스틱과 클러치(일반적으로 기어)를 작동하여 기어를 수동으로 선택해야 하는 다단 모터 차량 변속기 시스템입니다.자동차용 풋 페달 또는 오토바이용 핸드 레버).

초기 자동차는 최대 3단 전진 기어비의 슬라이딩 메쉬 수동 변속기를 사용했습니다.1950년대 이후, 지속적인 메시 수동 변속기는 점점 더 보편화되었고 전진 비율은 현재 차량의 경우 5단 및 6단 수동 변속기로 증가했습니다.

수동 변속기의 대안은 자동 변속기입니다. 일반적인 자동 변속기 유형은 유압 자동 변속기(AT)와 연속 가변 변속기(CVT)인 반면, 자동 수동 변속기(AMT)와 듀얼 클러치 변속기(DCT)는 내부적으로 기존의 수동 변속기와 유사합니다.n. 단, 자동으로 이동됩니다.

또는 자동 클러치 작동을 용이하게 해주는 변속기도 있지만, 수동으로 기어를 변경하려면 여전히 운전자의 입력이 필요합니다. 즉, 반자동 변속기입니다.이러한 시스템은 기어 변속기가 장착된 기존의 수동 변속기와 기계적으로 유사하며, 운전자의 제어 및 입력이 여전히 수동 변속기에 필요하지만(표준 수동 변속기와 같이), 클러치 시스템은 완전히 자동화되어 있고, 메카도 있습니다.클러치 페달의 니컬 링크는 운전자가 기어 변속을 만지거나 움직일 때 클러치 시스템을 자동으로 작동하는 액추에이터, 서보 또는 솔레노이드와 센서로 완전히 교체됩니다.따라서 물리적 클러치 페달이 필요하지 않습니다.

개요

수동 변속기는 기어 변속을 위해 운전자가 기어 스틱과 클러치를 작동해야 합니다(자동 변속기 또는 반자동 변속기와 달리, 한쪽(일반적으로 클러치) 또는 두 가지 기능이 모두 자동화됩니다).차량용 수동 변속기의 경우 운전자가 언제든지 기어비를 선택할 수 있습니다(예: 2단에서 4단으로 또는 5단에서 3단으로 변속).그러나 오토바이와 경주용 자동차에 일반적으로 사용되는 순차 수동 변속기는 운전자가 차상위 또는 차하위 기어를 선택할 수 있도록 합니다.

수동 변속기 차량에서는 플라이휠이 엔진의 크랭크축에 부착되어 엔진 속도로 회전합니다.클러치는 플라이휠과 변속기 입력축 사이에 위치하여 변속기가 엔진에 연결되어 있는지(클러치 체결-클러치 페달이 눌려 있지 않음) 또는 엔진에 연결되어 있지 않은지(클러치 해제-클러치 페달이 눌려져 있음)를 제어합니다.엔진이 작동 중이고 클러치가 체결되면(즉, 클러치 페달이 위로 올라감), 플라이휠이 클러치 플레이트를 회전시켜 변속기가 회전합니다.

차량용 수동 변속기의 설계는 기어비를 선택하기 위해 선택된 기어 쌍을 변속기 내부의 출력축에 잠급니다.이는 에피사이클릭(행성) 설계 및 유압 토크 컨버터를 사용하는 일반적인 유압 자동 변속기와 비교하면 근본적인 차이입니다.운전자가 기어 선택을 제어할 수 있는 자동 변속기(예: 변속 패들 또는 기어 셀렉터의 "+/-" 위치)를 수동 변속기라고 하며 수동 변속기로 간주하지 않습니다.일부 자동 변속기는 수동 변속기의 기계적 구조와 내부 설계를 기반으로 하지만 기어 변속 및 클러치의 타이밍과 속도를 자동으로 제어하는 구성 요소(예: 컴퓨터 제어 액추에이터 및 센서)가 추가되었습니다. 이러한 설계를 일반적으로 자동 수동 변속기(또는 cl)라고 합니다.자동 변속기)를 사용합니다.

현대의 자동차용 수동 변속기는 일반적으로 전진 기어비 5~6개와 후진 기어 1개를 사용하지만, 2~7개의 기어가 있는 변속기가 가끔 생산되었습니다.트럭 및 기타 중장비용 변속기는 엔진 속도를 모든 일반적인 주행 속도에서 최적의 동력 대역 내에서 유지하기 위해 8에서 25단 사이의 [citation needed]기어를 사용하는 경우가 많습니다.이러한 변속기를 작동하려면 단일 또는 여러 스위치로 동일한 패턴의 시프터 움직임을 사용하여 다음 일련의 기어를 결합하는 경우가 많습니다.

  • 수동 변속기 작동 중
  • Operation of a constant-mesh 4-speed manual transmission.

    상시 메시 4단 수동 변속기의 작동

  • Non-synchronous "crash" gearbox; with sliding-mesh design. Used in older vehicles.

    비동기식 "충돌" 변속 장치, 슬라이딩 메쉬 설계.구형 차량에 사용됩니다.

  • Operation of a constant-mesh 4-speed sequential manual transmission; commonly used in motorcycles and race cars.

    상시 메시 4단 순차 수동 변속기의 작동으로, 오토바이 및 경주용 자동차에 일반적으로 사용됩니다.

  • 1936년 자동차 변속 장치 필름

역사

1890~1940년대

셰리어 2단 기어, 1900년[1] 경

최초의 많은 자동차들은 1단 변속기의 기능을 하는 단순한 벨트 구동과 함께 후륜 구동되었다.1891년형 Panhard et Levassor는 3단 수동 [2][3]변속기를 사용했기 때문에 자동차 변속기의 큰 발전으로 여겨지고 있습니다.이 변속기는 많은 유사한 디자인과 함께 비동기식(슬라이딩 메쉬라고도 함) 설계로, 기어 변속 시 원하는 톱니바퀴가 맞물리도록 축을 따라 기어 변속을 해야 했습니다.따라서 운전자는 변속 시 신중한 타이밍과 스로틀 조작을 사용하여 기어가 맞물릴 때와 거의 동일한 속도로 회전해야 했습니다. 그렇지 않으면 톱니가 맞물리지 않게 됩니다.이는 달성하기 어려웠기 때문에 기어 변속 시 종종 삐걱거리거나 바삭거리는 소리가 동반되어 기어 박스가 "크래시 박스"[4]라는 별명이 붙었습니다.승용차가 동기식 변속기(즉, 싱크로나이저 포함)로 전환한 후에도, 대형 트럭, 오토바이 및 경주용 자동차의 많은 변속기는 필요한 힘을 견디거나 더 빠른 변속 시간을 제공하기 위해 비동기식으로 유지되었습니다.

1950~1980년대

일반적인 수동 변속기(이 경우 Ford Toploader)의 상부 및 측면도. 외부 플로어 시프터가 장착된 차량에 사용됩니다.

싱크로메쉬를 갖춘 수동 변속기를 최초로 사용한 차량은 1929년식 [5]캐딜락이었지만, 대부분의 차량은 적어도 1950년대까지 비동기 변속기를 계속 사용했다.1947년 포르쉐는 스플릿 링 싱크로메쉬 시스템에 특허를 냈고, 이는 승용차의 [6]가장 일반적인 디자인이 되었다.1952년식 포르쉐 356은 모든 전진 [7][8]기어에 싱크로메쉬를 적용한 최초의 자동차였다.1950년대 초반, 대부분의 차량은 3단 기어에서 2단 기어로의 변속을 위한 싱크로메쉬만 적용되었습니다(운전자의 매뉴얼에 따르면 운전자가 2단에서 1단으로 변속해야 할 경우 사전에 완전히 정지하는 것이 가장 좋았습니다).

1970년대 후반까지, 5단 수동 변속기는 1948년식 페라리 166 인터와 1953년식 알파 로미오 1900 슈퍼 스프린트와 같은 스포츠카에서 가끔 사용되었지만, 대부분의 변속기는 전진 기어비가 서너 개였다.5단 변속기는 1980년대에 널리 보급되었고, 모든 전진 기어에 싱크로메쉬를 사용했습니다.

1990년대부터 현재까지

6단 수동 변속기는 1990년대 초반부터 1990년식 BMW 850i와 1992년식 페라리 456과 같은 고성능 차량에서 등장하기 시작했습니다.최초의 6단 수동 변속기는 1967년식 알파 로미오 33 스트라데일에 도입되었다.최초의 7단 수동 변속기는 2012년식 포르쉐 911(991)[9]에 도입되었습니다.

2008년 서유럽에서 생산된 차량의 75.2%가 수동 변속기를 장착했으며, 이에 비해 자동 변속기는 16.1%, 기타 [10]변속기는 8.7%였다.

내부

16단(2×4×2) ZF 16S181 – 오픈 변속기 하우징(2×4×2)
16S181 - 열린 행성 범위 하우징(2×4×2)

축

수동 변속기에는 여러 개의 샤프트가 있으며, 이 샤프트에 다양한 기어와 기타 구성 요소가 부착되어 있습니다.대부분의 최신 승용차는 입력축, 카운터축(레이샤프트라고도 함) 및 출력축의 [11]세 개의 축으로 구성된 '고정 메시' 변속기를 사용합니다.

입력축은 엔진에 연결되며 클러치가 [12]체결될 때마다 엔진 속도로 회전합니다.카운터축에는 다양한 크기의 기어가 있으며, [13]입력축의 해당 기어와 영구적으로 맞물려 있습니다.출력축의 기어는 카운터축의 해당 기어와도 영구적으로 맞물리지만 출력축 기어는 출력축 자체와 독립적으로 회전할 수 있습니다(기어와 축 사이에 [14]위치한 베어링을 사용).칼러(시프트 로드를 사용하여 작동)를 사용하면 출력축의 속도가 선택한 [15]기어의 속도에 일시적으로 고정됩니다.Volvo 850 및 S70과 같은 일부 변속기 설계에는 두 개의 카운터축이 있으며, 둘 다 전륜 구동 트랜스액슬의 링 기어와 맞물리는 출력 피니언을 구동합니다.따라서 각 카운터축의 길이가 기어 4개와 시프터 2개로 구성된 것에 비해 절반으로 줄어들기 때문에 변속기가 좁아집니다.

고정 기어와 자유 기어는 입력축 또는 출력축 또는 둘 다에 장착할 수 있습니다.예를 들어 5단 변속기의 경우 카운터축에 첫 번째에서 두 번째 셀렉터가 있지만 메인축에 세 번째에서 네 번째 셀렉터와 다섯 번째 셀렉터가 있을 수 있습니다.즉, 클러치가 맞물리고 입력축이 회전하는 상태에서 차량이 정지하고 중립에서 공회전하면 3단, 4단 및 5단 기어 쌍이 회전하지 않습니다.

중립을 선택하면 출력축의 기어가 모두 축에 잠기지 않으므로 입력축과 출력축이 독립적으로 회전할 수 있습니다.후진 기어의 경우 아이들러 기어를 사용하여 출력축이 회전하는 방향을 반전시킵니다.대부분의 변속기에서 입력축과 출력축을 직접 함께 잠글 수 있으며(카운터축 우회) 1:1 기어비를 생성할 수 있으며, 이를 직접 구동이라고 합니다.

종방향 엔진 차량(예: 대부분의 후륜 구동 차량)용 변속기에서는 입력축과 출력축이 동일한 축에 위치하는 것이 일반적이며, 이는 변속기 케이스가 견뎌야 하는 비틀림 힘을 감소시키기 때문입니다.입력축과 출력축으로 구성된 어셈블리를 메인축이라고 합니다(단, 이 용어는 입력축 또는 출력축만 지칭하는 경우도 있습니다).입력축과 출력축이 독립적으로 회전하는 것은 한 축이 다른 축의 중공 보어 내부에 위치하고 베어링이 두 축 사이에 위치함으로써 가능합니다.

횡방향 엔진 차량(예: 전륜 구동 차량)의 변속기에는 일반적으로 입력축과 카운터축(입출력이라고도 함)의 두 개의 축만 있습니다.입력축은 변속 장치의 전체 길이를 작동하며 별도의 입력 피니언이 없습니다.이러한 변속기에는 카운터/출력축의 끝부분에 있는 피니언 기어를 통해 연결되는 디퍼렌셜 유닛도 내장되어 있습니다.

  • 연속 메시 변속기의 기어 선택
  • First gear (blue, to back)

    1단 기어(파란색, 뒤쪽으로)

  • Second gear (blue, to front)

    2단 기어(파란색, 전방)

  • Third gear (purple, to back)

    3단 기어(보라색, 뒤쪽으로)

  • Fourth gear (purple, to front)

    4단 기어(보라색, 앞쪽으로)

  • Reverse (green engaged)

    후진(녹색 결합)

  • Neutral (all disengaged)

    중립(모두 해제됨)

도그 클러치

현대의 '고정 메시' 수동 변속기에서는 기어 톱니가 서로 영구적으로 접촉하며, 변속기의 기어비를 선택하는 데 도그 클러치(일명 도그 톱니)가 사용됩니다.모든 기어의 도그 클러치가 해제되면(즉, 변속기가 중립에 있을 때), 모든 기어가 출력축 주위에서 자유롭게 회전할 수 있습니다.운전자가 기어를 선택하면 기어 셀렉터 로드를 통해 해당 기어의 도그 클러치가 체결되어 변속기의 출력축을 특정 기어 세트에 잠급니다.즉, 출력축이 선택된 기어와 동일한 속도로 회전하여 [16]변속기의 기어비를 결정합니다.

도그 클러치는 출력축 주위에 위치하는 슬라이딩 셀렉터 메커니즘입니다.샤프트의 스플라인에 맞는 톱니가 있어 기어 허브와 동일한 속도로 샤프트를 회전시킵니다.그러나 클러치는 샤프트를 앞뒤로 움직여 스플라인을 결합하거나 해제할 수 있습니다.이 움직임은 기어 레버에 연결된 셀렉터 포크로 제어됩니다.포크는 회전하지 않으므로 셀렉터의 칼라 베어링에 부착됩니다.셀렉터는 일반적으로 대칭입니다. 셀렉터는 두 기어 사이에서 미끄러지며 양쪽 기어를 샤프트에 잠그기 위해 싱크로메쉬와 톱니가 양쪽에 있습니다.다른 유형의 클러치(예: 수동 변속기 차량의 발로 작동하는 클러치)와 달리 도그 클러치는 미끄럼 방지 커플링을 제공하며 의도적인 미끄러짐에는 적합하지 않습니다.

싱크로메쉬

싱크로나이저 링

운전자가 각 기어 변속에 대해 엔진 회전수를 수동으로 맞출 필요 없이 부드러운 기어 변속을 제공하기 위해, 대부분의 현대 승용차 변속기는 전진 기어에 '싱크로메쉬'('싱크로나이저 링'이라고도 함)를 사용합니다.이러한 장치는 자동으로 입력축의 속도와 선택된 기어의 속도를 일치시키므로 운전자가 이중 클러치와 같은 기술을 사용할 필요가 없습니다.싱크로메쉬 변속기는 1919년 얼 에이버리 톰슨에 의해 발명되었고 1928년 [17]캐딜락에 의해 생산 자동차에 처음 사용되었다.

일정한 메쉬 변속기에서 싱크로메쉬가 필요한 이유는 도그 클러치가 선택한 기어와 일치하도록 입력축 속도를 요구하기 때문입니다. 그렇지 않으면 도그 톱니가 결속되지 않고 도그 톱니가 찰칵찰칵 부딪힐 때 큰 삐걱거리는 소리가 들리기 때문입니다.따라서 필요에 따라 입력축의 속도를 높이거나 낮추기 위해 각 기어에 원뿔 모양의 황동 싱크로나이저 링이 부착되어 있습니다.운전자가 기어 변속 레버를 다음 기어 쪽으로 이동하면 이러한 싱크로나이저 링이 도그 칼라의 원뿔 모양 슬리브를 눌러 마찰력이 회전 [18]속도 차이를 줄입니다.이러한 속도가 같아지면 도그 클러치가 체결될 수 있으므로 이제 새 기어가 사용됩니다.현대의 변속 장치에서는 이러한 모든 구성 요소의 동작이 매우 부드럽고 빠르기 때문에 거의 눈에 띄지 않습니다.대부분의 변속기에는 후진 기어에 싱크로메쉬가 포함되어 있지 않습니다(아래 후진 기어 섹션 참조).

싱크로메쉬 시스템은 또한 속도가 동기화되는 동안 칼라가 잠금 링을 통과하지 못하도록 해야 합니다.이는 '블로커 링'('보크 링'이라고도 함)을 통해 이루어집니다.싱크로 링은 콘 클러치의 마찰 토크 때문에 약간 회전합니다.이 위치에서는 도그 클러치가 체결되지 않습니다.속도가 동기화되면 블로커 링의 마찰이 완화되고 블로커 링이 약간 비틀리면서 도그 클러치가 맞물릴 수 있는 특정 홈 또는 노치가 정렬됩니다.

싱크로나이저 링의 일반적인 금속은 황동 및 강철이며, 단조 또는 판금 성형에 의해 제조됩니다.후자는 판금 스트립에서 조각을 찍어낸 다음 필요한 정확한 모양을 얻기 위해 가공하는 것입니다.링에는 몰리브덴, 철, 청동 또는 탄소(일반적으로 높은 비용 [19]때문에 고성능 전송용으로 예약됨)로 만든 마모 방지 라이닝('마찰 라이닝'이라고도 함)이 코팅되어 있습니다.

싱크로나이저 링 및 슬리브의 기계적 마모로 인해 시간이 지남에 따라 싱크로메쉬 시스템이 비활성화될 수 있습니다.이러한 링과 슬리브는 각 기어 변속 중에 전체 입력축 및 클러치 디스크의 운동량을 극복해야 합니다(게다가 운전자가 클러치를 완전히 해제하지 않고 기어 변속을 시도할 경우 엔진의 운동량과 출력도 마찬가지).입력축과 기어 간의 속도 차이가 클수록 싱크로메쉬 구성 요소로부터 더 높은 마찰력이 요구되어 마모율이 높아질 수 있습니다.

후진 기어

모든 전진 기어가 일정한 메시 구성인 최신 변속기에서도 후진 기어는 오래된 슬라이딩 메시("크래시 박스") 구성을 사용하는 경우가 많습니다.즉, 기어 변속 레버를 후진으로 이동하면 기어가 함께 맞물리게 됩니다.후진 기어의 또 다른 독특한 측면은 카운터축의 아이들러 기어와 출력축의 다른 기어 두 개로 구성되어 있으며, 이 두 기어가 축에 직접 고정되어 있다는 것입니다(즉, 항상 축과 동일한 속도로 회전합니다).이러한 기어는 보통 직립 톱니가 있는 스퍼 기어이며, 전진 기어에 사용되는 나선형 톱니와 달리 차량이 후진할 때 윙윙거리는 소리가 납니다.

후진 기어를 선택하면 아이들러 기어가 입력 및 출력축의 해당 기어와 맞물리도록 물리적으로 움직입니다.기어가 메쉬에 닿기 시작할 때 연삭되는 것을 방지하려면 기어가 정지해 있어야 합니다.(차가 멈춘 후에도) 운동량으로 인해 입력축이 여전히 회전하는 경우가 많기 때문에 싱크로나이저 링을 5단 기어에 사용하는 것과 같은 입력축을 멈추기 위한 메커니즘이 필요합니다.그러나 일부 차량에서는 후진 기어에 싱크로메쉬 시스템을 채택하여 입력축이 회전하는 [20]동안 후진 기어가 선택될 경우 발생할 수 있는 크런치를 방지합니다.

대부분의 변속기에는 차량이 전진하는 동안 실수로 후진 기어가 선택되는 것을 방지하기 위한 잠금 장치가 포함되어 있습니다.이는 기어 노브 아래에 있는 칼라의 형태를 취하며, 이를 들어 올리거나 기어 변속 레버를 후진 기어 평면으로 밀어 넣기 위해 추가적인 힘이 필요할 수 있습니다.

비동기 전송

주요 기사: 비동기 변속기
3단 비동기식 "변속기" 변속 장치, 1950년대 이전 자동차 및 반동력 트럭에 사용됨

구형 자동차, 트럭 및 트랙터에 사용되는 또 다른 변속기 디자인은 비동기 변속기(크래시 기어박스라고도 함)입니다.비동기 변속기는 슬라이딩 메쉬(또는 나중에는 지속적인 메쉬) 설계를 사용하며, 기어 변속이 어려워 충돌/크래쉬 소음이 동반될 수 있기 때문에 "크래쉬"라는 별명을 가지고 있습니다.

움켜잡다

주요 기사:클러치
플라이휠, 마찰 디스크 및 클러치 키트의 분해도

수동 변속기 차량은 클러치를 사용하여 엔진과 변속기 사이의 연결을 관리하고 기어 변속 중 및 차량이 정지해 있을 때 변속기를 엔진에서 분리합니다.클러치가 없으면 차량이 정지할 때마다 엔진이 정지하고 기어 변속이 어려울 수 있습니다(변속기가 부하를 받지 않도록 운전자가 스로틀을 조정해야 하며, 기어를 선택하려면 엔진 RPM이 기어의 주행 속도와 정확히 일치해야 합니다).선택되고 있습니다).

일반적으로 좌측 핸들 바에 클러치 레버가 있는 오토바이를 제외하고 대부분의 자동차에서 페달을 사용하여 클러치를 작동합니다.

기어 스틱

주요 기사: 기어 스틱
승용차의 바닥 장착 기어 스틱
5단 변속기의 공통 변속 패턴

수동 변속기가 장착된 대부분의 차량에서 운전자는 기어 스틱(기어 변속, 기어 레버 또는 시프터라고도 함)이라는 레버를 조작하여 기어를 선택합니다.대부분의 자동차에서 기어 스틱은 운전자와 조수석 사이의 바닥에 위치하지만, 일부 차량에는 스티어링 칼럼이나 센터 콘솔에 기어 스틱이 장착되어 있습니다.

기어 스틱의 움직임은 솔리드 링크 또는 케이블을 통해 변속기 내부의 셀렉터 포크로 전달됩니다.

오토바이는 일반적으로 순차 수동 변속기를 사용하지만, 안전상의 이유로 변속 패턴이 약간 수정됩니다.기어 선택은 일반적으로 1-N-2-3-4-5-6 레이아웃의 왼발(또는 구형 오토바이에서는 오른발) 변속 레버를 통해 이루어집니다.

외장 오버 드라이브

주요 기사:오버드라이브

1950년대, 1960년대 및 1970년대에는 엔진 속도가 낮은 연료 효율이 뛰어난 고속도로 정속 주행이 변속기의 리어 하우징 안 또는 뒤에 별도의 오버드라이브 장치를 통해 3단 또는 4단 변속기를 장착한 차량에서 가능했다.이 기능은 하이 기어 상태에서 스위치를 누르거나 기어 변속 노브 또는 스티어링 칼럼의 버튼을 눌러 수동으로 작동하거나 차량이 특정 주행 속도 이상으로 주행하는 상태에서 가속 페달에서 발을 일시적으로 들어 올려 자동으로 작동되었습니다.가속페달을 바닥으로 하여 자동 오버드라이브가 해제되었고, 운전자가 오버드라이브를 비활성화하고 변속기를 일반([21]비오버드라이브) 변속기로 작동할 수 있도록 잠금 제어가 제공되었습니다.

'오버드라이브'라는 용어는 기어비가 1 미만인 기어(예: 변속기의 탑 기어의 기어비가 0.8:1인 경우)를 나타낼 때도 사용됩니다.

푸시 스타트

수동 변속기가 장착된 차량은 시동 모터가 작동하지 않을 때(예: 배터리가 방전된 경우) 푸시 시동을 걸 수 있습니다.

푸시 시동 시 도로 위를 이동하는 휠에 의해 생성된 에너지가 구동축으로 전달된 다음 변속기, 그리고 최종적으로 크랭크축으로 전달됩니다.차량의 롤링에 의해 생성된 에너지의 결과로 크랭크축이 회전하면 모터가 크랭킹 오버됩니다.이 기능은 시동 장치의 용도를 시뮬레이션하고 20세기 초반의 매우 오래된 차량의 크랭크 핸들과 유사한 방식으로 작동하며, 크랭킹 모션이 자동차를 밀면서 대체됩니다.

운전 기술

최근에는 많은 자동변속기가 [22][23]수동변속기보다 기어비를 더 많이 포함하고 있다.

수동 변속기로 차량을 운전하는 것은 여러 가지 이유로 자동 변속기보다 더 어렵습니다.첫째, 클러치 페달은 작동을 위한 추가 제어 메커니즘이며, 경우에 따라서는 "헤비 클러치"를 작동하려면 상당한 힘이 필요합니다(부상 또는 장애가 있는 일부 사람이 수동 변속기 차량을 운전하는 것을 방지할 수도 있습니다).자동 변속기 차량에는 필요하지 않은 또 다른 기능인 기어 스틱의 작동은 운전자가 기어 변속 중에 스티어링 휠에서 한 손을 떼야 함을 의미합니다(패들 변속을 사용하지 않는 경우).부드러운 주행에는 클러치, 가속 페달 및 기어 변속 입력의 조정된 타이밍이 필요합니다.마지막으로 자동변속기가 장착된 자동차는 운전자가 어떤 기어를 사용할지 결정할 필요가 없다.한편, 특정 기어 및 엔진 rpm 설정을 수동으로 선택할 수 있으면 타이어가 가하는 토크를 완전히 제어할 수 있으며, 레이싱에 중요한 능력이며, 빙판, 눈, 진흙 또는 모래 위를 주행하고 쾌속 주행에 중요한 역할을 합니다.일부 자동 변속기에는 이러한 용도로 수동으로 기어를 변속할 수 있는 모드가 있습니다.

일부 국가에서는 자동변속기 차량에 대해 발급된 운전면허가 수동변속기 차량에 대해 유효하지 않지만, 수동변속기 면허는 [24]두 가지 모두에 적용됩니다.

언덕이 오르다

수동 변속기 차량의 정지 위치에서 출발하려면 차량을 가속하기 위해 추가적인 토크가 필요하며, 운전자가 브레이크 페달에서 가속 페달로 발을 옮기는 데 걸리는 시간 동안 차량이 뒤로 롤링할 수 있습니다(클러치를 빼기 전에 엔진 RPM을 증가).수동 변속기 차량의 전통적인 힐 스타트 방법은 주차 브레이크("핸드 브레이크", "비상 브레이크" 또는 "e-브레이크"라고도 함)를 사용하여 차량을 정지 상태로 유지하는 것입니다.즉, 브레이크 페달을 조작하는 데 운전자의 오른발이 필요하지 않으므로 가속 페달에 사용할 수 있습니다.필요한 엔진 RPM이 확보되면 운전자는 클러치를 해제할 수 있으며, 클러치가 맞물릴 때 주차 브레이크도 해제할 수 있습니다.

힐 홀더라고 불리는 장치가 1936년식 스터드베이커에 도입되었다.대부분의 최신 차량에는 전동식 주차 브레이크가 사용되며, 이 브레이크에는 종종 피동 휠이 [25]엔진으로부터 동력을 공급받기 시작하면 주차 브레이크가 자동으로 해제되는 힐 홀더 기능이 포함되어 있습니다.

기타 운전 기술

  • 회전수 매칭은 운전자가 스로틀을 사용하여 회전수를 주행 속도에 맞춰 기어 변속이 덜컹거리지 않도록 하는 것입니다.싱크로메쉬 변속 장치가 아닌 운전자 또는 경주용[26] 차량을 운전하는 운전자가 일반적으로 사용합니다.
  • 싱크로 변속기가 아닌 경우에는 이중 클러치가 필요합니다.저단 변속 중에 이중 클러치를 작동하려면: 클러치 페달을 누르고 기어 레버를 중립으로 이동한 다음 클러치 페달을 해제하고 스로틀을 "블립"하여 레이샤프트 속도를 높여 하부 기어의 회전 속도를 높이고 클러치 페달을 다시 밟은 다음 기어 레버를 저단 기어로 이동한 다음 클러치 페달을 놓습니다.
  • 힐 앤 토 시프트는 운전자가 한쪽 발을 사용하여 브레이크와 가속 페달을 동시에 변조하여 제동 시 회전수가 일치하도록 하는 것입니다.
  • 조정, 블록 변속 또는 건너뛰기[27] 변속은 변속 장치의 마모를 줄이기 위해 둘 이상의 기어를 감속하는 기술입니다.원활한 이동을 위해 rev-matching을 사용해야 할 수 있습니다.이를 힐 및 토우 다운시프트와 결합하면 톱 기어에서 훨씬 낮은 기어로 이동할 때 제동력을 극대화하고 코너를 빠져나갈 때 최적의 엔진 RPM을 제공합니다.

동기화된 저단 변속 재매칭 시스템

동기화된 다운시프트 재매칭 시스템은 수동 재매칭 기술을 모방한 컴퓨터 제어 기술입니다.

트럭의 전송

일부 트럭에는 일반 소비자 차량 변속기와 같은 외관과 동작이 가능한 변속기가 있습니다. 이러한 변속기는 일반적으로 최대 6단 기어이며 일반적으로 싱크로메쉬가 있는 경량 트럭에 사용됩니다.

기어가 더 필요한 트럭의 경우 일부 트럭 운전자에게는 표준 "H" 패턴이 복잡할 수 있으므로 추가 기어를 선택하기 위해 추가 제어가 사용됩니다."H" 패턴은 유지되며, 추가 제어가 대안 중에서 선택합니다.구형 트럭에서는 제어 장치가 바닥에 장착된 별도의 레버이거나 최근에는 "H" 레버에 장착된 공압 스위치인 경우가 많습니다. 신형 트럭에서는 제어 장치가 "H" 레버에 장착된 전기 스위치인 경우가 많습니다.멀티 컨트롤 변속기는 전력 정격이 훨씬 높지만 싱크로메쉬를 사용하는 경우는 거의 없습니다.

이동 패턴에 대한 몇 가지 일반적인 대안이 있습니다.표준 타입은 다음과 같습니다.

  • 레인지 변속기는 좁은 기어 범위를 통해 "H" 패턴을 사용하며, "Range" 컨트롤은 하이 레인지와 로우 레인지 사이에서 "H" 패턴을 이동합니다.예를 들어, 8단 레인지 변속기는 4단 기어의 H 변속 패턴을 가지고 있습니다.로우 레인지 선택 시 1단부터 4단까지 기어에 접근합니다.5단부터 8단까지 기어에 접근하기 위해 레인지 셀렉터가 하이 레인지로 이동하고 기어 레버가 다시 1단부터 4단까지의 기어 위치를 통해 변속됩니다.하이 레인지에서는 제1의 기어 위치가 5가 되고, 제2의 기어 위치가 6이 되는 등입니다.
  • 스플리터 변속기는 광범위한 기어를 가진 "H" 패턴을 사용하며, 다른 셀렉터는 각 순차 기어 위치를 두 개로 나눕니다.첫 번째 기어는 첫 번째 위치/저분할, 두 번째 기어는 첫 번째 위치/고분할, 세 번째 기어는 두 번째 위치/저분할, 네 번째 기어는 두 번째 위치/고분할 등입니다.
  • 레인지 스플리터 변속기는 레인지 스플리팅과 기어 스플리팅을 결합합니다.이를 통해 기어비가 더욱 향상됩니다.레인지 셀렉터와 스플리터 셀렉터가 모두 제공된다.

많은 기어 위치가 있지만, 기어 변속은 보통 규칙적인 패턴을 따릅니다.예를 들어 일련의 업 시프트는 "스플리터 다이렉트 이동, 스플리터 오버드라이브 이동, 시프트 레버를 2번으로 이동, 스플리터를 언더드라이브로 이동, 스플리터를 오버드라이브로 이동, 시프터를 3번으로 이동, 스플리터를 언더드라이브로 이동" 등을 사용할 수 있습니다.바닥에 장착된 레버를 사용하는 오래된 트럭에서는 일반적인 기어 변속 시 운전자가 1교대로 변속 레버 사이에서 손을 움직여야 하며, 싱크로메쉬가 없으면 변속 시간을 주의 깊게 맞춰야 합니다. 그렇지 않으면 변속기가 결속되지 않습니다.이러한 이유로 일부 스플리터 전송은 추가 "언더" 범위를 가지므로 스플리터가 이미 "언더"에 있을 때 더블 시프트 지연 없이 다시 다운 시프트할 수 있습니다.

현대의 트럭 변속기는 가장 일반적으로 "레인지 스플리터"입니다.가장 일반적인 13단계의 패턴은 표준H 패턴입니다.왼쪽 상단 모서리부터의 패턴은 다음과 같습니다.R 、 L 、 over 、 1 、 down 、 2 、 to,3 、 to to4 。노브 전면 중앙에 있는 "버터플라이" 범위 레버는 4번째 위치에 있을 때 하이 레인지로 뒤집혔다가 다시 1로 변속됩니다.노브의 1~4 위치가 반복됩니다.또, 하이 레인지에서는, 노브 좌측의 엄지로 동작하는 언더 오버 드라이브 레버를 사용해 분할할 수 있다."엄지" 레버는 18단계의 경우를 제외하고 로우 레인지에서는 사용할 수 없습니다. 로우 레인지에서는 엄지 레버를 사용하여 1~4단을 분할하고 "버터플라이" 레버를 사용하여 L을 분할할 수 있습니다.13단 또는 18단에서는 엄지 레버를 사용하여 L을 분할할 수 없습니다.9단 변속기는 언더오버 드라이브 썸 레버가 없는 13단 변속기와 같습니다.

트럭 전송에는 많은 물리적 레이아웃이 사용됩니다.예를 들어, N속 변속기의 출력은 M속 보조 변속기를 구동하여 총 N*M 기어 조합을 제공할 수 있습니다.변속기는 샤프트를 사이에 두고 별도의 경우, 볼트로 고정하는 경우 또는 동일한 윤활유를 사용하는 경우 모두 하나의 경우일 수 있습니다.두 번째 변속기는 종종 인기 브랜드의 이름을 따서 "브라우니" 또는 "브라우니 박스"라고 불립니다.세 번째 변속기의 경우 기어가 다시 증가하여 더 넓은 레인지 또는 더 가까운 간격을 제공합니다.따라서 일부 트럭에는 수십 개의 기어 위치가 있지만 대부분은 중복됩니다.때때로 보조 변속기가 리어 액슬의 디퍼렌셜과 통합되어 "2단 리어 엔드"라고 불립니다.2단 디퍼렌셜은 항상 스플리터입니다.신형 변속기에서는 카운터 샤프트가 두 개 있을 수 있으므로 각 메인 샤프트 기어를 한쪽 또는 다른 한쪽 카운터 샤프트에서 구동할 수 있습니다. 이렇게 하면 짧고 견고한 카운터 샤프트를 사용하는 동시에 단일 기어 케이스 내에서 많은 기어 조합을 사용할 수 있습니다.

헤비듀티 변속기는 대부분 비동기식입니다.싱크로메쉬가 페이로드가 될 수 있는 무게를 더하는 경우도 있습니다.또, 또 하나의 장애입니다.운전자는 수천시간을 운전하는데 소비하기 때문에, 비싱크로메쉬 변속기로 효율적인 운전을 배우는 데 시간이 걸릴 수 있습니다.플로트 시프트("플로팅 기어"라고도 함)는 클러치를 해제하지 않고 기어를 변경하는 것으로, 일반적으로 대형 트럭에서 사용되는 비동기식 변속기에서 사용됩니다.클러치를 사용하지 않기 때문에 기어 속도가 일치하지 않고 운전자가 기어와 변속기에 큰(그리고 비싼) 손상을 입힐 수 있습니다.

무거운 트럭은 보통 디젤 엔진으로 움직인다.1970년대 이전의 디젤 트럭 엔진은 동력 대역이 좁은 경향이 있기 때문에 많은 밀착 기어가 필요합니다.1968년식 Maxidyne 이후 디젤 트럭 엔진은 동력 대역을 넓히는 터보차저와 전자 제어 장치를 점점 더 많이 사용하여 기어비를 점점 더 줄여 왔습니다.2021년 현재, 비행대 운영자들은 종종 9, 10, 13 또는 18단 변속기를 사용하지만, 자동 수동 변속기는 효율성과 주행성을 개선하고, 신규 운전자의 진입 장벽을 줄이며, 운전자가 도로 [citation needed]상황에 집중할 수 있도록 함으로써 안전을 향상시킬 수 있기 때문에 중형 차량에서 더욱 보편화되고 있다.

윤활제

수동 변속기는 기어 오일(또는 일부 차량의 엔진 오일)로 윤활되며, 자동 변속기의 오일만큼 자주 교환되지는 않지만 일부 차량에서는 기어 오일을 주기적으로 교체해야 합니다.기어 오일은 유황 함유 내마모성 화합물이 첨가되어 있어 향이 특징입니다.이러한 화합물은 톱니의 헬리컬 기어 절단에 의해 높은 슬라이딩 마찰을 줄이는 데 사용됩니다(이 절단은 직각 스퍼 기어의 특징적인 윙윙거리는 소리를 없앱니다)."습식" 클러치가 장착된 오토바이(클러치는 엔진 오일로 목욕됨)에서는 일반적으로 엔진의 하부 부분을 변속기와 분리하는 것이 없으므로 동일한 오일이 엔진과 변속기를 모두 윤활합니다.

「 」를 참조해 주세요.

자동차 변속기
설명서
자동/반자동

레퍼런스

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외부 링크