자동차는 엔진을 어느 위치에 장착하느냐에 따라 그 특성이 크게 달라집니다. 이 번 글에서는 엔진 위치에 따른 자동차의 종류와 특성에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.
1. FF (Front engine Front wheel drive) 자동차
국내 차량 중에 가장 큰 비중을 차지하는 전륜 구동차에 적용하는 방식으로 엔진이 전방에 위치하고 앞바퀴를 구동시키는 방식의 자동차입니다.
앞바퀴 구동축과 엔진의 크랭크 축이 동일한 방향이 되어 동력을 보내기 쉽도록 엔진은 가로로 배치되어 엔진룸 공간을 적게 차지하므로 그만큼 실내 공간을 더욱 넓게 만들 수 있습니다.
또한 엔진의 출력 방향을 변경하지 않고 그대로 사용하여 동력 손실이 없고 후륜 구동을 위한 프로펠러 샤프트나 디퍼렌셜 기어와 같은 추가 장치가 필요하지 않아 무게도 줄일 수 있으므로 연비가 좋으며 차량 가격도 저렴합니다.
그러나 가장 무거운 부품인 엔진이 전방에 쏠려 있어 무게 배분 측면의 안정감이 낮고 앞바퀴가 조향과 구동을 동시에 하므로 조향 기능이 떨어지며 언더스티어가 발생합니다.
2. FR (Front engine Rear wheel drive) 자동차
대부분의 후륜 구동차에 적용하는 방식으로 엔진은 FF 방식과 동일하게 앞에 위치하지만 프로펠러 샤프트와 디퍼렌셜 기어를 통해 뒷바퀴를 구동하는 방식입니다.
엔진이 세로로 배치되면서 일부 무게가 뒤쪽으로 실리고 후방에도 구동 장치들이 배치되면서 앞뒤에 무게 배분이 균형을 이루며 앞바퀴는 고유한 조향 기능만 수행하므로 주행 안정성과 승차감, 조향 기능이 상대적으로 우수합니다.
따라서 벤츠나 BMW, 스포츠 카 등의 고급자동차에 많이 적용되고 가격도 고가입니다.
또한 눈길이나 빙판길에서는 접지력이 FF 자동차에 비해 상대적으로 감소하여 주행 안정성이 급격히 떨어집니다.
그러나 프로펠러 샤프트와 엔진의 크랭크 축 방향을 일치시키기 위해 엔진이 세로로 배치되어 공간 효율성이 떨어지고 엔진 동력이 뒷바퀴 구동축까지 전달되는 과정에서 손실이 발생하며 무게도 증가하므로 연비가 떨어집니다.
3. RR (Rear engine Rear wheel drive) 자동차
RR 자동차는 엔진이 뒤에 위치하면서 뒷바퀴를 구동하는 방식의 자동차입니다.
하지만 운전의 재미를 추구하는 실력 있는 운전자들은 오히려 이러한 방식을 선호하기도 합니다. 포르셰 911이 대표적인 RR 자동차이며 버스와 같은 대형 승합 차량에도 적용됩니다.
일반 승용차에는 잘 쓰이지 않는 방식이며 무게 중심과 구동력이 모두 뒤에 위치하므로 파워가 좋지만 오버스티어가 크게 발생하여 운전하기가 쉽지 않습니다.
4. MR (Mid-ship engine Rear wheel drive) 자동차
MR 방식은 엔진이 차량의 앞뒤 중간 즉 앞바퀴와 뒷바퀴 사이에 위치하면서 뒷바퀴를 구동시키는 방식입니다.
현재 국내 제조사의 자동차는 MR 방식의 차량이 없으며 페라리, 람보르기니, 맥라렌 등 고성능의 슈퍼카에 주로 적용되고 있습니다.
가장 무거운 장치인 엔진이 차량의 중앙 부근에 장착되어 무게 배분에 따른 균형이 향상되어 고속 코너 주행 시에 유리하기 때문에 스포츠카에 주로 적용됩니다.
5. 4WD (4 Wheel Drive) 자동차
4WD는 사륜구동이라고도 부르며 말 그대로 네 바퀴가 모두 구동되는 방식입니다.
따라서 주행환경이 비정상적인 험로나 오프로드, 눈길, 빗길, 빙판길 주행에 상대적으로 유리합니다. 특히 네 바퀴가 모두 다른 성질의 노면에 있을 때에 그 진가가 발휘됩니다.
4WD는 전륜 구동 기반인지 후륜 구동 기반인지에 따라 성능이 달라지는데 쉽게 구분하는 방법은 바로 엔진이 가로 배치인지 세로 배치인지를 확인하면 됩니다.
전륜 구동이 용이하도록 엔진을 가로로 배치하는 전륜 구동 자동차에 프로펠러 샤프트와 디퍼렌셜 기어를 장착하여 사륜구동으로 변경하는 경우 크랭크 축과 프로펠러 샤프트가 수직이므로 뒷바퀴의 구동력 손실이 발생합니다.
반면 후륜 구동이 용이하도록 엔진이 세로로 배치되는 후륜 구동 자동차에서는 프로펠러 샤프트와 디퍼렌셜 기어는 이미 장착되어 있으므로 변속기에서 앞바퀴로 동력을 전달하는 샤프트와 다른 부품들이 추가되어야 하는데 이때 동일하게 동력 손실이 발생합니다.
하지만 앞에서 FF와 FR 방식에 대해 얘기한 바와 같이 무게 배분과 주행안정성과 승차감을 고려할 때 엔진의 세로 배치와 뒷바퀴의 구동력이 더욱 중요하므로 후륜 구동 기반의 사륜구동 시스템이 더욱 안정적이며 고급 SUV나 승용차에 대부분 이러한 방식을 적용하는 것입니다.
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