자동차학과, 자동차 정비 기능사 등 차의 모든것 자동차 셰시 핵심 요점 42장. 4WD 개요

42장. 4WD 개요

4륜구동(4WD: Four Wheel Drive)장치는 4바퀴 모두에 동력이 전달되도록 동력을
고르게 분배하는 장치이다. 2륜구동에 비해 견인력이 월등하기 때문에 비포장도로, 언
덕길, 노면이 미끄러운 도로(비포장 길, 진흙 길, 눈길, 빗길 등)등를 주행할 때는 뛰어
난 주행 성능을 발휘한다. 따라서 험로 주행을 목적으로 하는 레저용 차량등에 주로 사
용되고 있으며, 최근에는 일반 도로에서의 선회성능 향상과 고속도로에서의 직진 성능
향상등의 이유로 승용차와 소형 RV에도 4륜 구동 장치가 적용되고 있다. 하지만 트랜
스퍼 케이스와 같은 별도의 동력 전달장치가 필요하기 때문에 이로 인해 자동차의 무게
증가와 동력 전달 손실을 유발하여 연비가 저하되는 단점을 가지고 있다. 과거에는 기
계식이 대부분이었으나 현재는 전자제어식이 주류를 이루고 있다.

4륜 구동 구성

가. 4륜구동의 장·단점

(1) 장점
① 험로 주행 시 한쪽 바퀴가 구동력이 상실되더라도 동력 전달 가능 하다.
② 눈길이나 모래길에서도 부드러운 주행이 가능 하다.
③ 심한 언덕길이나 내리막길 주행 시 무게 중심 변동에 따른 대응능력을 향상시킨다.
④ 미끄러운 노면에서 타이어 그립력을 향상시켜 직진성이 향상 된다.
⑤ 큰 횡력(side force)을 발생시켜 선회 시에 유리하다.

(2) 단점
① 구조가 복잡하고 가격이 상승 한다.
② 트랜스퍼 케이스 등의 적용으로 무게가 증가 한다.
③ 4 바퀴를 모두 구동하여 연료소비율이 증가 한다.
④ 주행 중 소음이 발생 한다.
⑤ 타이어 마모가 증가 한다.

나. 4륜구동 동력전달 경로

4륜구동은 후륜 구동방식의 동력 전달 경로인 엔진→트랜스미션→프로펠러 샤프트→
디퍼렌셜 기어(차동장치)→액슬샤프트→구동륜(후륜)의 동력전달 구조와 이에 더해 엔
진→트랜스미션→트랜스퍼 케이스→전륜 프로펠러샤프트→전륜 디퍼렌셜 기어→드라
이브 샤프트→전륜으로 이어지는 동력전달 경로를 결합한 구조로 되어 있다.

4륜 구동 동력 전달 경로

다. 4륜구동 장치의 구동 모드

4륜 구동 장치는 사용하는 형식에 따라 다양한 용어로 이루어진 모드들이 있다
① 2H 모드 : 고속 2륜구동 주행모드로, 일반 주행 시 사용
② 4H 모드 : 고속 4륜구동 주행모드로 비포장로, 눈길, 빗길등 미끄러지기 쉬운 노
면에서 사용
③ 4L 모드 : 저속 4륜구동 주행모드로 험로 탈출이나 최대 견인력을 필요로 하는 조
건에서 사용
④ AUTO 모드 : 일반 주행시나 눈길, 빗길등 미끄러지기 쉬운 노면에서 사용
⑤ LOW 모드 : 4L 모드와 동일한 조건
⑥ LOCK 모드 : 4H의 조건과 동일한 조건에서 사용

라. 4륜구동장치 종류와 특징

4륜구동 장치는 파트타임(Part-time, 선택4륜) 방식과 풀타임(Ful-time, 상시4륜)
방식으로 구분된다. 파트타임 방식은 평상시에는 2륜구동을 하다가 운전자의 조작에 따
라 4륜구동으로 선택적인 주행을 하는 것이고 풀타임 방식은 항상 4바퀴에 구동력을 전
달해 안정된 성능으로 주행하는 장치이다.

(1) 파트타임 4륜 구동 방식

① 기계식
기계식 4륜 구동 장치는 운전자가 원하는 시기에 4륜 구동 레버를 작동하여 수동
변속기 처럼 트랜스퍼 케이스 내부의 시프트 포크를 움직여 2H-4H-4L 모드를
선택할 수 있다.
② 전기식
전기식 4륜 구동 장치는 4륜 구동을 제어 하는 컨트롤 유니트가 있으며, 운전자가
원하는 시기에 선택 스위치를 작동시키면 컨트롤 유니트가 스위치 신호를 받아 트
랜스퍼 케이스의 시프트 모터를 작동시킨다.

(2) 풀타임 4륜 구동 방식

① 기계식
상시 4륜 구동의 기계식은 운전자가 2륜과 4륜 구동을 선택 할 수 없으며, 컨트롤
유니트에 의해 전·후륜 바퀴의 구동력을 60:40, 또는 50:50 정도로 구동력을 고
정하여 구동한다.

 

② 전자식
전자식 상시 4륜 구동은 여러 가지 방식이 사용되지만, 이 방식은 각종 센서로부
터 정보를 입력 받아 컨트롤 유니트가 차량의 주행 특성을 판단하여 앞, 뒤 바퀴
의 구동력을 50~0∼0:100으로 자동 제어한다.

표 9-1 4륜 구동 종류별 특징

구 분	파트 타임 4WD (기계식·전기식)	풀 타임 4WD
		기계식	전자식
주행특성	필요에 따라 운전조작으로 4WD 구동	상시 4륜구동	필요에 따라 ECU 제어로 4WD 구동
빙판 시 선회 시	운전자의 상황판단과 조작에 의존함	안전하게 선회 가능	ECU 제어로 동력이 배분되어 안전하게 선회 가능
선회 시 4WD 거동	전후륜의 회전차이로 타이어 끌림 현상 발생	센터 디퍼랜셜 기어에 의해 타 이어 끌림 현상 없음	센터 디퍼랜셜 기어에 의해 타이어 끌림 현상 없음
연비	우수	보통	우수