독일 고급 세단에 적용하는 4륜구동 시스템의 차이는?

입력 2013-02-13 18:38 수정 2013-02-13 18:38

독일 고급 세단에 적용하는 4륜구동 시스템의 차이는?

독일 프리미엄 중형 세단 간 4륜구동 경쟁이 본격화 양상을 띄고 있다.


4륜구동은 자동차의 네바퀴에 동력이 고루 전달되는 구동 방식으로, 영어표기는 4WD를 사용한다. 일반적인 자동차 구동방식인 2륜구동(二輪驅動)과 비교해 추진력이 월등하고, 접지력이 좋아 비포장도로 등의 험로, 경사가 심한 도로, 미끄러운 노면 등에서 성능이 뛰어난 것이 장점으로 꼽힌다.

동력은 엔진에서 나와 트랜스퍼케이스를 거쳐 각 바퀴에 분배된다. 종류에 따라 일시 4륜구동과 상시 4륜구동으로 나뉘는데, 일시 4WD의 경우 보통 때는 두바퀴로만 주행하다 험로를 만났을 때 4WD로 움직이는 방식이다. 4WD에 따른 에너지 손실과 소음 감소가 장점이다. 반면 상시 4WD는 늘 모든 바퀴에 동력이 전달되는 구조로 에너지 소비와 소음에 단점이 있지만 구동력이나 접지력, 코너링에 강점을 보인다.

과거 4WD는 주로 군용이나 SUV 등에 보편적으로 장착돼 왔다. 특성상 험로를 주행하는 일이 잦기 때문이다. 그러나 최근에는 주행 성능을 높이기 위해 고급 세단 장착도 속속 이뤄지고 있다. 특히 국내에서 판매량이 가장 높은 중형 세단의 장착 빈도가 높다. BMW 5시리즈, 아우디 A6, 벤츠 E클래스 등이 모두 4WD를 채택한 차를 선보인 것.

우선 E클래스에 장착되는 벤츠 4WD 시스템 '4매틱'은 1987년 첫 등장했다. 1999년에는 4WD에 당시 필수 장치였던 차동제어장치(디퍼런셜 락)를 전자식 트랙션 시스템인 4ETS로 변경했다. 4ETS는 노면의 조건에 따라 전후, 좌우 바퀴의 구동력을 각기 조절하는 기능을 갖고 있는 장치로, 직진성과 고속 선회 시 안정성이 뛰어나고, 눈길, 빗길, 모랫길 등 모든 노면 대응에 수준 이상의 성능을 낸다는 게 회사 설명이다. 상시 4WD 방식을 채택하고 있으며, 평소에는 구동 배분을 45:55 비율로 실시한다. 국내 판매 E클래스 중 4매틱을 장착한 차는 E350 4매틱과 E220 CDI 4매틱이 있다.

BMW의 대표 4WD 장치 'x드라이브'는 1985년 3시리즈에 최초로 적용됐다. 두 차축에 동력을 가변적으로 전달하는 방식으로, 도로 상황에 따라 차축에 전달하는 힘을 0.1초 만에 전륜과 후룬에 0-100%, 100-0% 무한 가변적으로 변환한다. 4WD 시스템을 차체 통합 관리 시스템(ICM)에 연결시킨 점도 특징이다. 상황 초기 단계에서 필요한 제어 조치를 취할 수 있도록 도로 위의 모든 상황을 인식하고 평가한다. x드라이브가 직접 실행하거나 DSC, 퍼포먼스 컨트롤과 연계하기도 한다.

후륜 구동의 움직임을 기본적으로 제공한다는 점도 x드라이브의 특장점 중 하나다. 또한 오버 스티어링 시에는 전륜에 가까운 구동력을, 언더 스티어링 시에는 후륜에 가까운 구동력을 실현했다. 후진 주차를 할 때에는 100% 뒷바퀴에 구동력을 전달되며, 이 때 구동계와 동력계의 간섭을 끊어 주차 편의성을 높였다. 전자식이기 때문에 빠른 반응과 우수한 연료 효율도 강점이다. 국내 장착 5시리즈는 525d x드라이브, 528i x드라이브, 535i x드라이브, 550i x드라이브 M스포트 에디션 등이 있다.

아우디 4WD 시스템은 '콰트로'로 불린다. 1980년 3월 제네바모터쇼에서 첫 선을 보인 기술로, 올해 33주년을 맞았다. 상시 4WD 방식이며, 모든 바퀴에 각기 다른 동력을 전달한다. 중심요소는 내부 가속 차동장치(인터 액슬 디퍼런셜)이다. 이 장치는 앞뒤 로테이션의 속력 차이를 보정하고, 도로 사정에 맞게 동력을 자동으로 나누는 역할을 한다. 엔진 토크는 가속 페달 답력이나 도로 상황이 차에 영향을 덜 미치게 하기 위해 양쪽 가속 장치에 분배된다. 때문에 별도 브레이크 조작 없이도 안전 주행이 가능하다.


 무엇보다 콰트로가 주목받는 이유는 '기계식'이라는 점이다. 전자식에 비해 오류가 적어 안정적인 주행이 이뤄진다는 평가다. 하지만 단점도 있다. 무게가 무겁다. 때문에 아우디는 단점을 상쇄하기 위한 차체 경량화에 힘을 쏟고 있다. 국내 A6중 콰트로 장착차는 A6 2.0ℓ TFSI 콰트로, A6 3.0ℓ TFSI 콰트로, A6 3.0ℓ TDI 콰트로 등이다.

박진우 기자 kuhiro@autotimes.co.kr

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