홍라이프 계산기변속기 기어비 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 변속기 기어비, 종감속비, 타이어 규격으로 정한 엔진 회전수에서 각 단의 주행 속도를 구합니다. 최고단에서 시속 100km일 때의 엔진 회전수, 1단에서 2단으로 올릴 때 떨어지는 회전수, 기어비 폭도 보여 줍니다. 변속기를 비교하거나 종감속비 교체, 타이어 교체가 기어링에 주는 영향을 볼 때 쓸 수 있습니다.
계산 방법
총 감속비 = 기어비 × 종감속비
바퀴 회전수 = 엔진 회전수 ÷ 총 감속비
속도(km/h) = 바퀴 회전수 × 타이어 둘레(m) × 60 ÷ 1,000
타이어 지름(mm) = 림 × 25.4 + 2 × 폭 × 편평비 ÷ 100, 둘레 = π × 지름
- 1→2단 변속 후 회전수 = 회전수 × 2단 기어비 ÷ 1단 기어비입니다.
- 기어비 폭 = 1단 기어비 ÷ 최고단 기어비이며, 속도는 mph로도 표시합니다(1마일 = 1.609344km).
원리
기어는 회전 속도와 힘을 맞바꿉니다. 기어비 3.54는 엔진이 3.54바퀴 돌 때 변속기 출력축이 한 바퀴 돈다는 뜻이고, 종감속기가 이를 다시 나눠 바퀴로 보냅니다. 바퀴가 한 바퀴 돌면 차는 타이어 둘레만큼 나아갑니다. 그래서 한 단 안에서는 속도와 엔진 회전수가 정비례하며, 레드존 회전수에서의 속도가 그 단의 한계입니다. 같은 속도에서 변속하면 엔진 회전수는 두 기어비의 비율만큼 떨어집니다. 기어비 폭이 넓으면 출발이 힘차고 순항이 조용하며, 촘촘하면 엔진을 좋은 회전 영역에 계속 둘 수 있습니다.
예제 풀이
기본값: 기어비 3.54, 2.05, 1.37, 1.03, 0.85, 0.72, 종감속비 3.94, 타이어 225/45R17, 6,500rpm.
- 타이어 지름 = 431.8 + 202.5 = 634.3mm, 둘레 = 1.9927m입니다.
- 1단: 6,500 ÷ (3.54 × 3.94) = 바퀴 466.0rpm, × 1.9927 × 60 ÷ 1,000 = 55.7 → 56km/h · 35mph입니다.
- 나머지 단은 96, 144, 192, 232, 274km/h(60, 89, 119, 144, 170mph)입니다.
- 최고단 시속 100km: 100,000 ÷ 60 ÷ 1.9927 × 0.72 × 3.94 = 2,373rpm입니다.
- 6,500rpm에서 2단으로 올리면 6,500 × 2.05 ÷ 3.54 = 3,764rpm, 기어비 폭은 4.92입니다.
결과 해석
각 단의 속도는 기어가 허용하는 값일 뿐 실제로 도달할 수 있는 속도는 아닙니다. 최고단 레드존 속도는 대개 엔진 출력과 공기 저항이 허락하는 속도보다 훨씬 높습니다. 시속 100km 회전수는 고속도로 순항이 얼마나 여유로운지 보여 줍니다. 변속 후 회전수가 엔진의 유효 영역보다 낮게 떨어지면 급가속에는 단 간격이 넓은 것입니다. 종감속비 숫자를 키우면 모든 회전수가 오르고 모든 속도가 낮아집니다.
흔한 실수
- 종감속비를 빼고 계산하는 경우
- 림 지름을 타이어 지름으로 쓰는 경우
- 최고단 레드존 속도를 차의 최고 속도로 보는 경우
- 타이어를 바꾸면 모든 단의 속도가 달라진다는 점을 잊는 경우
자주 묻는 질문
내 차의 기어비는 어디서 찾나요?
취급설명서, 정비 자료, 변속기 제조사 제원표에 나옵니다.
종감속비 4.10과 3.73의 차이는?
숫자가 큰 4.10은 가속이 빠르고 같은 속도에서 회전수가 높으며, 회전수당 속도는 낮습니다.
최고단 기어비가 1보다 작은 이유는?
0.7~0.9 같은 기어는 오버드라이브로, 출력축이 엔진보다 빨리 돌아 순항 회전수를 낮춥니다.
출처: ISO 4000-1, Passenger car tyres and rims (tyre size designation) · Gear-train kinematics: wheel speed = engine speed ÷ overall ratio