홍라이프 계산기속도계 기어 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
기계식 속도계는 변속기 출력축의 회전수를 셉니다. 차축 기어비를 바꾸거나 타이어 지름이 달라지면 1km당 축 회전수가 변해 속도계가 틀리게 됩니다. 이 계산기는 원래 보정 상태를 되찾는 피동 기어 잇수를 구하고, 실제로 구할 수 있는 정수 잇수로 반올림했을 때 남는 오차를 보여 줍니다.
계산 방법
이상적 잇수 = 기존 잇수 × (새 차축비 ÷ 기존 차축비) × (기존 타이어 지름 ÷ 새 타이어 지름)
가장 가까운 기어 오차(%) = (정수 잇수 ÷ 이상적 잇수 − 1) × 100
실제 100일 때 표시값 = 100 × 정수 잇수 ÷ 이상적 잇수
- 차축비(종감속비)는 바퀴 1회전당 추진축 회전수입니다.
- 타이어 지름은 인치든 mm든 두 값의 단위만 같으면 됩니다.
- '기어를 바꾸지 않을 때 오차'는 기존 잇수로 같은 계산을 합니다.
원리
같은 속도에서 바퀴는 둘레만큼 갈 때마다 한 번 돌므로 바퀴 회전수는 타이어 지름에 반비례합니다. 출력축은 바퀴보다 차축비만큼 빨리 돕니다. 따라서 차축비가 커지면 축이 빨라지고, 타이어가 커지면 느려집니다. 속도계 케이블은 1km당 회전수가 이전과 같아야 하므로 피동 기어도 정확히 같은 비율로 커지거나 작아져야 합니다. 기어 잇수는 정수이므로 남는 오차가 생기며, 오차가 양수이면 속도계가 실제보다 높게 표시합니다.
예제 풀이
기본값인 피동 기어 20잇, 차축비 3.73 → 4.10, 타이어 28 → 31인치로 계산합니다.
- 차축 비율 = 4.10 ÷ 3.73 = 1.0992입니다.
- 타이어 비율 = 28 ÷ 31 = 0.9032입니다.
- 이상적 잇수 = 20 × 1.0992 × 0.9032 = 19.86입니다.
- 가장 가까운 정수 잇수는 20입니다.
- 오차 = (20 ÷ 19.86 − 1) × 100 = 0.7%이며, 기존 기어와 같으므로 바꾸지 않을 때 오차도 0.7%입니다.
- 실제 100일 때 속도계는 100.7을 가리킵니다.
| 기존 종감속비 | 이상적인 피동 기어 잇수 |
|---|---|
| 0.932 | 79.43 |
| 1.86 | 39.71 |
| 2.8 | 26.48 |
| 3.73 | 19.86 |
| 4.66 | 15.89 |
| 5.59 | 13.24 |
| 7.46 | 9.93 |
결과 해석
대략 1% 아래 오차는 체감하기 어렵습니다. 오차가 크면 구동 기어도 함께 바꿀 수 있는지 확인하십시오. 조합이 늘어 더 정확히 맞출 수 있습니다. 이 예에서는 큰 타이어가 높아진 차축비를 거의 상쇄해 기존 기어를 그대로 써도 됩니다. 양의 오차는 높게, 음의 오차는 낮게 표시합니다.
흔한 실수
- 측정한 실제 외경 대신 호칭 치수를 쓰는 경우
- 한 타이어는 인치, 다른 타이어는 mm로 넣는 경우
- 원래 설정이 정확했다고 무조건 가정하는 경우
- 소프트웨어로 보정하는 전자식 속도계에 적용하는 경우
자주 묻는 질문
타이어가 커지면 속도계는 높게 나오나요, 낮게 나오나요?
낮게 나옵니다. 1km당 바퀴 회전수가 줄기 때문입니다.
적산거리계도 함께 맞춰지나요?
기계식은 같은 케이블로 구동되므로 기어를 바꾸면 둘 다 보정됩니다.
보정이 맞는지 어떻게 확인하나요?
평지에서 일정한 속도로 달리며 GPS 속도와 비교하면 됩니다.
출처: Standard gear-train kinematics (speed ratios of meshing gears and wheel rotation per distance)