본문 바로가기

댓글0
번역beta

Translated by kakao i

번역할 언어 선택

뷰 본문

KCC오토그룹

벤츠의 사륜구동과 BMW의 사륜구동, 어떤게 더 좋을까?

23,210 읽음
댓글0
번역beta

Translated by kakao i

번역할 언어 선택

사륜구동은 바퀴 4개에 전부 구동력을 전달하는 것을 말한다. 전륜이나 후륜 구동에 비해 안정적인 주행을 가능하게 한다. 본격적인 사륜 구동 시대의 문은 아우디가 열었다. 아우디의 사륜 구동 시스템은 콰트로라고 하는데, 스키 슬로프를 CG 없이 오르는 장면은 별다른 설명이 없어도 아우디의 기술력을 보여주기에 충분했다.


다른 제조사들도 각자의 기술력을 녹인 사륜 구동 방식을 갖고 있다. 프리미엄 자동차 시장의 강자 BMW는 사륜 구동 시스템을 xDrive라고 하며 벤츠는 4MATIC, 폭스바겐은 4Motion, 현대차는 HTRAC 등으로 부른다. 우리나라 수입차 시장에서 높은 판매량을 보이고 있는 BMW와 벤츠의 사륜 구동 시스템은 네바퀴가 굴러간다는 사실만 같지 구현하는 방법은 꽤 다르다.


벤츠 4MATIC
1. 4MATIC 상시구동 시스템

엔진을 가로로 배치하고 트랜스퍼케이스를 변속기와 일체형으로 만들어 크기를 줄이고 무게까지 가볍다. 마찰 때문에 생기는 저항은 구동력의 손실을 가져오는데, 이를 최소화하여 연료효율을 전륜이나 후륜 구동만큼 낮췄다.


변속기와 트랜스퍼케이스를 합쳐 작아진 크기로 얻는 이득은 무게뿐만이 아니라 2열 탑승자를 위한 다리공간이 더 넓어진 점이다. 상시 사륜구동 4MATIC 시스템은 ESP®(전자식 주행 안정 프로그램), 미끄럼 방지 조절장치(ASR: Acceleration Skid Control)와 연동되며 전륜과 후륜에 각각 45:55의 비율로 토크를 분배한다.

메르세데스-벤츠 4MATIC 개발팀은 마른 노면이나 빗길, 눈길, 빙판길, 또는 고르지 못한 노면 등 모든 경우의 수에서 언더스티어 상황을 재현해, 그를 토대로 4MATIC 시스템을 개발했다. 운전자가 의도하는 대로 주행 궤도를 유지하는 건 우연히 만들어낸 산물이 아니라 기술과 경험의 총체인 셈이다.


2. 퍼포먼스를 중시한 AMG 4MATIC

평범한 주행을 주로 하는 자동차와 처음부터 고성능을 위해 만들어진 자동차는 태생이 다른 만큼, 사륜구동 시스템도 달라야 한다. AMG 4MATIC 상시 사륜구동 시스템은 AMG 모델만을 위해 특화된 시스템. 전륜과 후륜에 각각 33%, 67%의 비율로 구동력을 전달한다.


AMG 4MATIC의 중심을 담당하고 있는 트랜스퍼케이스가 AMG 멀티클러치 스포츠 변속기와 일체형으로 만들어진 덕분에, 트랜스퍼케이스를 위한 별도의 공간이 필요 없게 되어 작고 가벼운 사륜구동 시스템이 가능해졌다. 이 시스템으로 늘어나는 무게는 70kg에 지나지 않는다. 멀티클러치는 노면을 움켜쥔 바퀴가 접지력을 잃고 미끄러질 경우, 바퀴에 전달되는 토크를 최대 5.1kg·m까지 제한하여, 불안정해진 자세를 바로잡는다.


3. 콤팩트카를 위한 뉴 제너레이션 4MATIC

벤츠의 엔지니어들은 가로 배치 프론트 엔진의 전륜구동 구조에 맞게 뉴 제너레이션 4MATIC 사륜구동 시스템을 만들었다. 뉴 제너레이션 4MATIC 시스템은 바퀴에 토크를 가변적으로 전달할 수 있는 것이 특징이다. 동력을 후륜으로 이동시키는 PTU(동력인출장치)와 후륜에서 구동력을 분배하는 다판 클러치 기어가 가변토크를 만든다.


뉴 제너레이션 4MATIC 시스템은 경량 구조로 설계된 덕분에 콤팩트카가 가진 장점인 효율성을 더 끌어 올릴 수 있게 됐다. 작고 가벼워진 동력인출장치(PTU)뿐만 아니라 후륜의 사이드 샤프트, 프로펠러 샤프트 등에서도 무게를 덜어냈다. 이 시스템은 토크배분을 100:0부터 50:50까지 자유롭게 바꾼다.


BMW xDrive

자동차 산업의 기술 발전에 선두에 있는 BMW가 다소 뒤늦게 뛰어든 분야가 사륜구동 시스템이다. BMW가 사륜 시스템을 넣은 차량을 처음 선보인 것은 1985년 325iX이다. 최초의 사륜구동의 역사가 시작된 것이 1893년부터이고, 스바루가 1972년, 아우디가 1980년부터 사륜 시스템을 모델에 적용한 걸 생각하면 사륜구동만큼은 BMW가 후발주자다. 소비자에게 외면받아서 사륜구동 라인업을 단종한 적도 있다.

사륜구동 시스템이 확실하게 자리를 잡은 계기는 1999년 북미 오토쇼를 통해 등장한 X5다. X5의 인기가 좋아지면서 알려지기 시작한 것이지 시스템이 획기적인 기술력을 가지고 있던 것은 아니었다. 지금의 xDrive가 처음 들어간 모델은 2003년 프랑크푸르트 모터쇼에서 공개한 X3였다.

일반적인 바퀴의 구동력 제어를 뛰어넘었다는 의미에서 PAWD(Proactive automatic All Wheel Drive) 시스템으로 분류됐다. xDrive에는 총 3개의 디퍼렌셜이 들어간다. 전륜과 후륜에는 오픈 디퍼렌셜 방식이, 중앙에는 다판 클러치 방식의 디퍼렌셜이다. 기존의 모터가 1/10초 단위로 노면상황에 대응했다면 xDrive 시스템은 1/1,000초로 대폭 빨라졌다. 전자식 사륜시스템이지만 실시간 사륜시스템처럼 작동하게 된 것이다.

2008년 새롭게 출시된 X6에는 DPC(Dynamic Performance Control)를 추가했다. DPC 시스템은 디퍼렌셜 내부에서 좌우로 구동력을 나누는 역할을 한다. 센터 디퍼렌셜과 마찬가지로 DPC 시스템 역시 어느 한 쪽으로 완전히 구동력을 몰아버릴 수 있다.


브레이크를 사용해서 구동력을 끊는 방식인 토크 벡터링 시스템과 다르게, DPC 시스템은 브레이크를 사용하지 않아 브레이크의 마모를 줄일 수 있다. 물리적인 제동력이 가해져야 구동력이 배분되기 시작하는 토크 벡터링 시스템보다 빠르고, 구동력 배분도 자유롭다. 

xDrive의 제어 로직은 실시간으로 주행 속도, 바퀴 회전수, 조향 각도 등에 관한 정보를 수집해 운전자가 어떤 의도와 성향을 가지고 차량을 조작하는지 판단한다. 최대한 많은 구동력을 전달하기 위해서다. 운전자가 알아차리기도 전에 오버스티어와 언더스티어를 감지하고 자세를 잡을 수 있는 이유다. 기계식에 비해 잔고장이 많을 수밖에 없고 수리 비용이 적지 않은 것은 단점이다.

작성자 정보

KCC오토그룹

    실시간 인기

      번역중 Now in translation
      잠시 후 다시 시도해 주세요 Please try again in a moment