4WD와 AWD의 차이점(?) 그 두번째 이야기입니다

 

전기 계통에서 VA와 Watt는 상식적으로 동일하지만 (Watt = V(전압) * A(전류)) 실제로는 다른 의미로 사용되는 것과 같이 자동차 영역에서도 4WD와 AWD는 다르게 분류합니다. 물론 상식적으로 생각하면 바뀌는 4개니 All과 같은 단어로 보이지만 말입니다. 실제로 4WD와 AWD 각각은 좀 더 세부적으로 분류되고 이들의 장단점이 있고 차이점이 있기 때문에 각각을 분류하고, 지난 블로그에 포스팅 한 것에 부족한 부분을 다시 설명 하겠습니다.

[Part-time 4WD]: 이런 타입은 2WD, 4-Low (4WD-Low), 그리고 4-High (4WD-High) 모드가 있어 수동으로 선택합니다. 일반적으로 차를 완전히 정지한 후 선택할 수 있습니다.
파트 타입 4WD는 잠깐 잠깐 4WD를 이용할 수 있는 차를 의미합니다. 보통 땐 2WD를 선택해서 운행하고 비포장 도로 등을 달릴 때 잠깐 4WD모드를 이용해야 합니다. 평소에 4WD를 선택하고 고속도로 달리면 다음 날 정비소 가야 합니다. 기술적으로 이는 center differential 기어가 없기 때문에 그렇습니다. 즉, 각 바뀌마다 회전률이 다른데 이를 차가 감담할 수 없어 사륜 시스템을 망치기 때문입니다. 이와 같은 이유로 요즘은 사용되지 않는 방식입니다.

2WD: 말 그대로 전륜 또는 후륜 (대부분)으로 운행하는 것을 말합니다.
4-Low (4WD-Low): 사륜인데 저속으로 토크를 많이 만들어서 무거운 화물을 실고 오르막 등을 오를 때 사용하는 모드입니다.
4-High (4WD-High): 사륜이며 토크는 2WD와 동일합니다.

[Permanent 4WD]: 말 그대로 영구적인 사륜입니다. 이는 기술적으로center differential 기어가 있어 가능합니다. 4-Low (4WD-Low), 그리고 4-High (4WD-High) 모드를 수동으로 선택할 수 있지만 2WD 모드는 없습니다.

[Full-time 4WD]: Permanent 4WD에 2WD 모드을 추가한 것이 차이점이며Part-time 4WD와 차이점은center differential 기어가 있어 평소에도 사륜으로 달릴 수 있다는 점입니다. 2WD 모드가 있어 연비에도 좋습니다. 단, 모드는 수동으로 변경해야 합니다.

 KIA 보레고가 좋은 예입니다.

[Permanent AWD]: 거의 대부분의 경우 특히 도심에서 4-Low모드는 거의 사용되지 않습니다. 그리고 짧은 구간의 경우 고 RPM으로 4-Low모드을 어느정도 대신 할 수도 있습니다. 따라서Permanent 4WD 시스템에서 4-Low 부분을 제거한 것이 Permanent AWD라고 보시면 됩니다. Permanent 4WD처럼 2WD 모드는 없습니다. 현대적인 도시형 사륜 시스템으로 볼 수 있습니다. 대표적인 예가 아우디의 Quattro, Mercedes-Benz의 4MATIC, 그리고 스바루의symmetrical AWD입니다.

[Full-time AWD]: 사륜 시스템의 가장 큰 단점이 연비가 나쁘다는 것입니다. 일단 무게가 많이 나가고 토크가 분산될 때 손실이 발생되기 때문입니다. 이런 나쁜 연비 단점을 최대한 보완하면서 AWD의 장점을 어느 정도 누릴 수 있도록 한 것이Full-time AWD입니다. 사실 AWD를 safety feature보기 시작했다고 볼 수도 있습니다.

이 시스템은 평소엔 2WD (전륜 또는 후륜) 운행하다가 (또는 10% 정도의 토크를 분배하기도 하지만 일단 분배하면(사륜이 됨) 연비가 떨어지기 때문에 100% 전륜 또는 후륜으로 운행) 사륜이 필요한 상황이 되면 그 때 토크를 적절히 분배해서 완전한 사륜으로 변신합니다. 위에서 언급한 4WD와 달리 완전히 automatic으로 2WD에서 사륜으로 바뀝니다. 여기서 사륜이 필요한 상황은 여러 가지가 될 수 있습니다. 출발 시, 커브, 바뀌가 트랙션을 잃었을 때 등입니다. 이는 메이커의 세팅에 따라 다릅니다.

이 시스템의 핵심은 얼마만큼 빨리 위기 상황을 감지하고 토크를 빨리 분배 할 수 있는가 입니다. 대부분의 경우 위기 상황 자체를 감지하기 때문에 (나쁜 상황이 이미 벌어졌음) 대응이 늦을 수 밖에 없습니다. 최근에 나온 기아의 스포티지의 경우 이런 위기 상황을 예견하는 기능이 추가되어 좀 더 적절히 나쁜 상황에 대응 할 수 있습니다. 잘못 예견해도 잃을 것은 별로 없죠. 그 짧은 순간에 기름 조금 더 들어간다는 것 밖에는… 단, 연비를 고려한 경제적인 사륜 시스템으로 안정성 면에서는 아무래도Permanent AWD보다 떨어질 수 밖에 없죠. 얻는 것이 있으면 잃는 것이 있다는 진리…

이 시스템에는 일반적으로 두가지 모드가 있습니다 (수동으로 선택). Auto와 Lock입니다. Auto는 위에서 설명한 것입니다. 2WD에서 특정 상황에서 사륜으로 자동으로 전환. 그리고 Lock 모드는 강제로 사륜 시스템으로 전환하는 것인데 속도가 대략 30km or 19mile/h 이하일 때만 가능합니다. 속도가 높으면 자동으로 Auto로 바뀌고 속도가 내려가면 다시 Lock모드로 자동으로 됩니다. Auto로 수동으로 선택하면 속도가 내려가도 당연히 사륜으로 바뀌지 않습니다.

요즘은 연비를 고려하지 않을 수 없기 때문에 럭셔리 모델이 아닌 일반 양산형 사륜 모델에 가장 많이 채용되는 사륜 시스템입니다. 모든 비 럭셔리 모델의 사륜은 (스바루 제외) Full-time AWD로 봐도 무방할 정도입니다. 단, BMW의 xDrive는intelligent all-wheel-drive system로 Full-time AWD임.

5가지 사륜 시스템들을 간략하게 설명했는데 주의 할 점은 자동차 제조사의 경우 항상 위 분류들에 근거에서 사륜 시스템을 명명하지 않는다는 것입니다. 특히Full-time AWD 분류에 해당되는 시스템의 경우 마케팅 차원에서 4WD라는 용어도 사용합니다. 예를 들면, 아우디의 경우Quattro를 “permanent all-wheel drive system” 그리고, Mercedes-Benz의 4MATIC 은 “permanent all-wheel drive”라고 바르게 표현하지만 양산형 업체들의 경우 Full-time AWD 시스템을 다음과 같이 명명합니다. Nissan: Intuitive AWD, Honda: Real Time 4WD, Ford: Intelligent 4WD, 그리고 Toyota: on-Demand 4WD. 특히 재미 있는 표현은 기아의 최신 DynaMax AWD인데 (스포티지에 장착) “DynaMax AWD Full-Time: Full-time electronic-control on-demand 4WD provides improved on- and off-road traction, helping to enhance your control.” 이렇게 표현합니다. AWD와 4WD가 같이 사용하기도 합니다. 따라서 이름이 중요한 것이 아니라 실제로 어떻게 작동하는지를 이해하는 것이 중요합니다. 이름에 속지 말아야 한다는 말입니다.

또 주의 해야 할 것이 거의 대부분의 Full-time AWD의 경우 토크를 단순히 50:50으로만 분배한다는 것입니다. 이게 왜 문제가 되는가 하면 약간의 경사가 있는 곳에서 앞 또는 뒤바뀌가 트랙션을 잃으면 뒤 또는 앞으로 50%의 토크만 전달되는데 가장 많이 사용되는 2.4엔진의 경우 50%의 토크로는 경사를 올라가지 못한다는 것입니다. 2WD와 다를 봐 없는 것이죠. 쉽게 생각해서 1.2엔진으로는 무거운 차가 경사를 올라가지 못하는 것과 마찬가지죠. 특히 사륜의 경우 토크 손실도 최소 20% 이상이죠. 단순히 50:50으로 토크를 분해하는 경우 3.0이상의 엔진이 있어야 경사 구간을 탈출 할 수 있다는 것입니다. 스바루의 경우 2.4와 별 차이없는 2.5엔진이지만 앞 또는 뒤에 트랙션을 잃으면 뒤 또는 앞으로 토크를 완전히 몰아주기 때문에 오르막도 쉽게 올라갈 수 있죠. 하지만 연비가 떨어지고 가속력이 떨어지는 단점이 있죠.