엔진의 감속비에 대해 알아보자

안녕하세요. 바이크박사입니다. 오늘은 엔진 감속비에 대해 알아보도록 하겠습니다.

감속비란 무엇인가?

본격적으로 엔진 감속비가 오토바이에 어떤 영향을 미치는지를 알아보기 전에 감속비에 대해 사전적 의미를 살펴보자.

감속비란 감속 장치에서 원동축과 종독축과의 회전 속도의 비율을 뜻하며, 기어 기구의 설계에 있어서 2개의 기어를 맞물리는 경우 각 각 기어의 톱니수의 비율은 중요한 요소가 되는 부분이다.

즉, A 기어 톱니수 가 B 기어 톱니 수의 2배인 경우 B가 A를 회전시키기 위해서 2번 회전해야 한다. 이 경우 감속비가 2라고 한다. 반대로 A를 회전시키는 경우 종속비가 2라고 말한다.(출처:두산백과)

이렇게 사전적 의미로는 쉽게 이해하긴 어렵다. 평소 시승 기사를 보다 보면 감속비가 크다 작다고 이야기하는데 오토바이에는 어떻게 작용하는지 알아보자.

크랭크샤프트에 발생한 회전력을 구동부인 후륜으로 전달하는 기구를 구동계 또는 파워 트레인이라고 부른다. 파워 트레인에서는 회전력을 전달함과 동시에 회전수를 낮추는 감속 작업도 같이 하고 있다.

예를 들어 10,000 rpm으로 회전하는 엔진에 후륜 반경이 30cm인 바이크가 감속되지 않고 직접 연결되어 있는 상태라면 엔진이 10,000 rpm 일 때에는 후륜도 1분에 10,000 rpm이다. 계산하면 시속 1,128km라는 말도 안 되는 속도가 나온다.

고출력의 엔진이라고 해도 크랭크샤프트의 회전력(토크) 자체는 그렇게 크지 않다. 이것만 가지고는 정지 상태에서 200kg 이상 되는 차체를 밀어낼 정도의 힘이 없다. 고속으로 주행할 때에도 풍압이나 구름 저항 등을 이겨내고 바이크를 추진하기에는 힘이 부족하다.

크랭크샤프트의 회전 속도를 반으로 줄이면 토크는 2배, 1/3로 줄이면 3배가 된다. 감속비에 반비례하는데 감속하더라도 마력은 변하지 않는다. 이렇게 감속하는 비율을 감속비라고 한다.

바이크에서는 큰 감속비를 얻기 위해 또 넓은 속도 영역에서 골고루 엔진을 이용하기 위해 1차 감속기구, 변속기, 2차 감속기구로 3단계를 통해 감속하는 것이 일반적이다. 이 3단계의 각 감속비를 곱한 것이 총 감속비다.

1차 감속 기구는 크랭크 샤프트에서 회전력을 출력하는 부분이며, 변속기로 회전력을 전달하는 부분이기도 하다. 여기서 가장 큰 감속이 발생한다.