메르세데스 벤츠 4매틱 탄생 100주년의 자취
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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)|
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승인 2007-02-22 07:00:15 |
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메르세데스 벤츠 4매틱 탄생 100주년의 자취
Patent Motor Wagen 으로 시작되는 메르세데스 벤츠의 여러가지 ‘사상 최초’의 항목 중에서 4WD승용차라고 하는 항목이 있다는 사실은 그다지 알려져 있지 않다. 2006년에는 그런 메르세데스 4WD 100주년을 기념하는 행사가 미국 뉴욕에서 개최될 예정이었으나 온난화로 제대로 이루어지지 못했다고 한다.
이번에는 메르세데스 벤츠의 4매틱에 대한 진화과정에 대해 외지의 글을 옮겨 본다. (편집자 주)
자료에 따르면 1907년에 생산된 데른버그 바겐(Dernburg Wagen)이라는 모델이 풀 타임 4WD에 4WS기능까지 갖춘 것으로 기록되어 있다. 이 차는 군용차를 베이스로 당시 독일의 식민지였던 남서 아프리카 나미비아에서 1만 km를 주행했다고 한다.
다임러크라이슬러가 세계 최초의 4WD 승용차였다고 주장하는 이 차는 전장 4.9m의 6인승 모델이었다. 특이한 것은 등판능력이 25%에 모래먼지의 침입을 막기 위해 파워트레인을 모두 밀봉했다는 것이다.
다음으로 등장한 모델이 1926년의 G1이 있다. 이 차는 역시 만능차로서 뒤 두 바퀴를 구동하는 6륜형이었다. 그리고 그것이 발전한 모델이 G4로 일부의 차량이 프론트 액슬도 구동하는 AWD로 되었다. 이어서 1941년 후속 모델 G5가 나왔는데 2차 대전으로 사라졌다가 1951년 진정한 다용도차를 표방한 우니모그(Unimog)가 등장했다.
우니모그는 사다리꼴 프레임과 앞뒤 고정 액슬으로 된 파트타임 4WD로 처음부터 앞뒤 축에 디퍼렌셜 록을 채용하고 있었다. 그리고 그 구성은 1979년에 데뷔한 메르세데스 벤츠 G클래스에도 그대로 채용되었다. 80%의 최대 등판성능, 36°와 27°의 접근각/이탈각 등, G클래스의 뛰어난 기본 성능은 1983년의 파리 다카르 랠리에서의 우승으로 입증됐었다.
1990년의 페이스리프트를 통해 G클래스는 풀 타임 4WD와 프론트/리어/센터의 트리플 디퍼렌셜 록을 채용해 험로 주파성을 한층 강화시켰다. 발매 당시에는 파워가 부족한 엔진 등으로 크게 두드러지지는 않았지만 이후 장비를 충실히 해 1993년에 V8 엔진을 탑재한 500GE를 도입했고 1999년에는 AMG 모델이 등장하는 등 라인업도 확대해 왔다.
그리고 메르세데스 벤츠의 승용차용 4WD 시스템인 4매틱이 처음 등장한 것은 1987년이었다. 300E 4매틱이 메르세데스의 첫 번째 승용형 4WD모델로 전자제어 온 디맨드 방식의 파트타임 4WD였다.
시스템 구성요소는 유성기어식 센터 디퍼렌셜과 앞바퀴에의 동력을 단속하는 전자제어 유압다판클러치, 센터 디퍼렌셜록용의 클러치를 조합시킨 트랜스퍼를 트랜스미션 뒤 끝 부분에 장착하고 헬리컬 기어를 매개로 프론트로 향하는 프로펠러 샤프트를 구동한다.
통상적인 순항과 가감속시에는 뒷바퀴 굴림방식차로 기능하며 발진시와 주행중에 스키드를 감지했을 경우에는 전후 구동력 배분 35 : 65의 4WD로 전환된다. 이 때의 상황은 계기판상의 경고등을 통해 표시된다. 또한 스키드가 발생하면 센터 디퍼렌셜, 리어 디퍼렌셜 순으로 록되어 트랙션을 확보하도록 되어 있다.
그리고 풀 타임 4WD로 된 2세대 4매틱은 LSD기능을 각 바퀴에 대한 제동에 의해 얻어져 기능적으로는 초대 모델보다 오히려 단순화되었다. 이는 신형에 비해 트랜스퍼 케이스가 오른쪽으로 돌출된 형태로 되어 있다.
그리고 4매틱에 가장 큰 변화가 주어진 것은 초대 SUV인 M클래스가 데뷔한 1997년. 종래대로 유성기어식 센터 디퍼렌셜을 사용하면서 전후 구동력 배분을 50 : 50으로 한 풀 타임 4WD를 채용한 것이다. 전후 액슬을 포함해 디퍼렌셜 록 기구는 설계되지 않았지만 트랙션을 손실해 바퀴의 공회전이 시작되면 ASR에 의해 엔진이 발생한 토크를 제어할 뿐 아니라 공전하고 있는 휠을 각각 제동해 결과적으로 그립하고 있는 휠에 보다 많은 토크가 공급되는 LSD와 같은 효과를 얻는 4ETS(4 Wheel Electronic Traction System)을 도입했다.
이 신세대 4매틱은 M클래스에 이어 다른 승용차들에도 채용되어 라인업을 확대해갔다. 전후 구동력배분은 예를 들면 E클래스가 35 :65, C클래스가 40 : 60으로 모델마다 달라 뒷바퀴굴림방식다운 거동을 택하든지, 4WD의 안정감과 트랙션을 강조하든지 한다고 하는 모델마다의 성격 차이를 반영한 미묘한 변화가 보인다.
어쨌든 풀 타임 4WD로 함으로써 험로주파성은 보다 자연스러워졌고 트랙션 컨트롤과 ESP가 보편화되기 전 시대해 4WD를 선택해 노면 마찰력이 낮은 곳을 달릴 기회가 많은 운전자들에게 환영받을 수 있는 특성이 되었다.
지금까지 설명한 2세대 4매틱은 현행 M클래스에서 경사가 심한 내리막에서 속도를 제어하는 다운 힐 스피드 레귤레이션과 전후 액슬의 디퍼렌셜 록을 채용해 7G트로닉과의 조합을 실현하는 등 발전을 계속해왔다.
이번에 S클래스 용으로 등장한 신형 4매틱은 종래의 풀 타임 4WD시스템을 베이스로 보다 효율화와 트랙션 성능을 중시한 개량이 가해졌다.
변경점 중 하나는 트랜스퍼를 7G트로닉의 트랜스미션 케이스에 내장함으로써 소형 경량화했다는 것이다. 프론트로 뻗은 프로펠러 샤프트와 접속하는 중간기어를 하나 줄임으로써 확장된 트랜스미션 케이스에 프로펠러 샤프트의 근원을 격납할 수 있게 되었다. 이에 따라 플로어 패널 등의 부품에 뒷바퀴 구동용 모델과 같은 부품을 이용할 수 있고 비용저감도 실현하고 있다. 동시에 내부의 마찰을 저감하고 연료소비는 RWD모델에 비해 100km 주행당 0.4리터 증가하는데 그쳤다고 하는 효과도 꾀하고 있다.
또 하나는 토크가 걸리면 기계적 또는 자동적으로 전후륜의 구동축을 50Nm의 힘으로 결합하는 클러치를 유성기어의 주변에 설계한 것이다. 4ETS에 의한 LSD효과와 비교해 타임래그가 사실상 없을 뿐 아니라 4ETS의 작동에 수반되는 브레이크의 부담도 경감할 수 있다.
물론 이런 성능을 실제 경험하기 위해서는 눈길이라든가 특수한 노면 조건이 필요하지만 ㄱ렇지 못한 것은 아쉽다. 하지만 21세기 들어 프리미엄 브랜드들에 있어 네 바퀴굴림방식이 중요한 테크놀러지로 자리잡은 상황에서 그들의 기술적인 발전의 단면이나마 알 수 있다는데 만족해야 할 것 같다.
Patent Motor Wagen 으로 시작되는 메르세데스 벤츠의 여러가지 ‘사상 최초’의 항목 중에서 4WD승용차라고 하는 항목이 있다는 사실은 그다지 알려져 있지 않다. 2006년에는 그런 메르세데스 4WD 100주년을 기념하는 행사가 미국 뉴욕에서 개최될 예정이었으나 온난화로 제대로 이루어지지 못했다고 한다.
이번에는 메르세데스 벤츠의 4매틱에 대한 진화과정에 대해 외지의 글을 옮겨 본다. (편집자 주)
자료에 따르면 1907년에 생산된 데른버그 바겐(Dernburg Wagen)이라는 모델이 풀 타임 4WD에 4WS기능까지 갖춘 것으로 기록되어 있다. 이 차는 군용차를 베이스로 당시 독일의 식민지였던 남서 아프리카 나미비아에서 1만 km를 주행했다고 한다.
다임러크라이슬러가 세계 최초의 4WD 승용차였다고 주장하는 이 차는 전장 4.9m의 6인승 모델이었다. 특이한 것은 등판능력이 25%에 모래먼지의 침입을 막기 위해 파워트레인을 모두 밀봉했다는 것이다.
다음으로 등장한 모델이 1926년의 G1이 있다. 이 차는 역시 만능차로서 뒤 두 바퀴를 구동하는 6륜형이었다. 그리고 그것이 발전한 모델이 G4로 일부의 차량이 프론트 액슬도 구동하는 AWD로 되었다. 이어서 1941년 후속 모델 G5가 나왔는데 2차 대전으로 사라졌다가 1951년 진정한 다용도차를 표방한 우니모그(Unimog)가 등장했다.
우니모그는 사다리꼴 프레임과 앞뒤 고정 액슬으로 된 파트타임 4WD로 처음부터 앞뒤 축에 디퍼렌셜 록을 채용하고 있었다. 그리고 그 구성은 1979년에 데뷔한 메르세데스 벤츠 G클래스에도 그대로 채용되었다. 80%의 최대 등판성능, 36°와 27°의 접근각/이탈각 등, G클래스의 뛰어난 기본 성능은 1983년의 파리 다카르 랠리에서의 우승으로 입증됐었다.
1990년의 페이스리프트를 통해 G클래스는 풀 타임 4WD와 프론트/리어/센터의 트리플 디퍼렌셜 록을 채용해 험로 주파성을 한층 강화시켰다. 발매 당시에는 파워가 부족한 엔진 등으로 크게 두드러지지는 않았지만 이후 장비를 충실히 해 1993년에 V8 엔진을 탑재한 500GE를 도입했고 1999년에는 AMG 모델이 등장하는 등 라인업도 확대해 왔다.
그리고 메르세데스 벤츠의 승용차용 4WD 시스템인 4매틱이 처음 등장한 것은 1987년이었다. 300E 4매틱이 메르세데스의 첫 번째 승용형 4WD모델로 전자제어 온 디맨드 방식의 파트타임 4WD였다.
시스템 구성요소는 유성기어식 센터 디퍼렌셜과 앞바퀴에의 동력을 단속하는 전자제어 유압다판클러치, 센터 디퍼렌셜록용의 클러치를 조합시킨 트랜스퍼를 트랜스미션 뒤 끝 부분에 장착하고 헬리컬 기어를 매개로 프론트로 향하는 프로펠러 샤프트를 구동한다.
통상적인 순항과 가감속시에는 뒷바퀴 굴림방식차로 기능하며 발진시와 주행중에 스키드를 감지했을 경우에는 전후 구동력 배분 35 : 65의 4WD로 전환된다. 이 때의 상황은 계기판상의 경고등을 통해 표시된다. 또한 스키드가 발생하면 센터 디퍼렌셜, 리어 디퍼렌셜 순으로 록되어 트랙션을 확보하도록 되어 있다.
그리고 풀 타임 4WD로 된 2세대 4매틱은 LSD기능을 각 바퀴에 대한 제동에 의해 얻어져 기능적으로는 초대 모델보다 오히려 단순화되었다. 이는 신형에 비해 트랜스퍼 케이스가 오른쪽으로 돌출된 형태로 되어 있다.
그리고 4매틱에 가장 큰 변화가 주어진 것은 초대 SUV인 M클래스가 데뷔한 1997년. 종래대로 유성기어식 센터 디퍼렌셜을 사용하면서 전후 구동력 배분을 50 : 50으로 한 풀 타임 4WD를 채용한 것이다. 전후 액슬을 포함해 디퍼렌셜 록 기구는 설계되지 않았지만 트랙션을 손실해 바퀴의 공회전이 시작되면 ASR에 의해 엔진이 발생한 토크를 제어할 뿐 아니라 공전하고 있는 휠을 각각 제동해 결과적으로 그립하고 있는 휠에 보다 많은 토크가 공급되는 LSD와 같은 효과를 얻는 4ETS(4 Wheel Electronic Traction System)을 도입했다.
이 신세대 4매틱은 M클래스에 이어 다른 승용차들에도 채용되어 라인업을 확대해갔다. 전후 구동력배분은 예를 들면 E클래스가 35 :65, C클래스가 40 : 60으로 모델마다 달라 뒷바퀴굴림방식다운 거동을 택하든지, 4WD의 안정감과 트랙션을 강조하든지 한다고 하는 모델마다의 성격 차이를 반영한 미묘한 변화가 보인다.
어쨌든 풀 타임 4WD로 함으로써 험로주파성은 보다 자연스러워졌고 트랙션 컨트롤과 ESP가 보편화되기 전 시대해 4WD를 선택해 노면 마찰력이 낮은 곳을 달릴 기회가 많은 운전자들에게 환영받을 수 있는 특성이 되었다.
지금까지 설명한 2세대 4매틱은 현행 M클래스에서 경사가 심한 내리막에서 속도를 제어하는 다운 힐 스피드 레귤레이션과 전후 액슬의 디퍼렌셜 록을 채용해 7G트로닉과의 조합을 실현하는 등 발전을 계속해왔다.
이번에 S클래스 용으로 등장한 신형 4매틱은 종래의 풀 타임 4WD시스템을 베이스로 보다 효율화와 트랙션 성능을 중시한 개량이 가해졌다.
변경점 중 하나는 트랜스퍼를 7G트로닉의 트랜스미션 케이스에 내장함으로써 소형 경량화했다는 것이다. 프론트로 뻗은 프로펠러 샤프트와 접속하는 중간기어를 하나 줄임으로써 확장된 트랜스미션 케이스에 프로펠러 샤프트의 근원을 격납할 수 있게 되었다. 이에 따라 플로어 패널 등의 부품에 뒷바퀴 구동용 모델과 같은 부품을 이용할 수 있고 비용저감도 실현하고 있다. 동시에 내부의 마찰을 저감하고 연료소비는 RWD모델에 비해 100km 주행당 0.4리터 증가하는데 그쳤다고 하는 효과도 꾀하고 있다.
또 하나는 토크가 걸리면 기계적 또는 자동적으로 전후륜의 구동축을 50Nm의 힘으로 결합하는 클러치를 유성기어의 주변에 설계한 것이다. 4ETS에 의한 LSD효과와 비교해 타임래그가 사실상 없을 뿐 아니라 4ETS의 작동에 수반되는 브레이크의 부담도 경감할 수 있다.
물론 이런 성능을 실제 경험하기 위해서는 눈길이라든가 특수한 노면 조건이 필요하지만 ㄱ렇지 못한 것은 아쉽다. 하지만 21세기 들어 프리미엄 브랜드들에 있어 네 바퀴굴림방식이 중요한 테크놀러지로 자리잡은 상황에서 그들의 기술적인 발전의 단면이나마 알 수 있다는데 만족해야 할 것 같다.
