법정 속도 제한 30km/h, 1인 탑승 제한 등 몇 가지 제한이 있지만, 면허 취득이 쉽고 타기 쉽다는 것이 전동 자전거의 매력입니다. 배기가스 규제로 인해 일본에서는 더 이상 새로운 50cc 오토바이를 판매하지 않지만, 시중에는 여전히 많은 50cc 오토바이가 판매되고 있습니다. 여기서는 조금만 신경 쓰면 충분히 사용할 수 있는 2행정 스쿠터에 초점을 맞춰 몇 차례에 걸쳐 기본적인 구동계 관리에 대해 설명합니다.
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스쿠터 구동계는 구조가 단순하지만 실용적인 성능은 충분합니다
드라이브 트레인 정비에 사용된 샘플 차량은 1997년식 AF35 모델로, 전후 연동 브레이크를 최초로 채용한 라이브오디오 모델입니다. 일부 커버는 이미 제거된 상태입니다. [/캡션] 스로틀을 돌리면 스쿠터는 출발부터 최고 속도까지 자동으로 기어를 변속합니다. 라이더가 직접 기어를 선택하고 변속하는 수동변속기에 비해 조작의 재미는 떨어지지만 누구나 쉽게 운전할 수 있다는 것이 큰 매력으로, 50cc급 스쿠터의 대부분을 차지했다고 해도 과언이 아닙니다. 클러치 레버를 잡고 변속 페달을 조작하는 것이 모터사이클 라이딩의 묘미라고 말하는 사람도 있지만, 수동 변속기라도 다양한 전자 제어 장치를 활용해 구동력의 간헐성을 없애고 있습니다. 배기량이 큰 일부 스쿠터는 라이더가 수동으로 변속할 수 있는 모델도 있습니다. 이러한 모델과 비교했을 때, 앞뒤 풀리와 구동 벨트로 구성된 50cc 오토바이 스쿠터의 구동계 기본 구조는 2행정에서 4행정 엔진으로 전환된 이후에도 유지되고 있습니다. 그러나 2행정 스쿠터 시대에 확립된 구동계 메커니즘은 4행정 엔진으로 전환된 후에도 여전히 유효했습니다. 즉, 엔진이 2행정 스쿠터라 하더라도 구동계만 제대로 관리한다면 오늘날에도 공공도로에서 사실상 사용할 수 있습니다. 어떤 사람들은 엔진 구조가 단순하고 저속에서 토크를 내는 2행정 스쿠터가 4행정 스쿠터보다 시내에서 더 힘차게 달릴 수 있다고 말합니다. 2행정 스쿠터든 4행정 스쿠터든 구동계에는 마모되는 특정 부품이 있습니다. 과거에는 모터사이클 스쿠터는 제대로 정비하지 않고 타는 이미지가 강했지만, 이제는 적절한 정비를 통해 계속 타는 것이 SDG 시대에 적합할 수 있습니다.
풀리와 구동 벨트의 조합은 자동 기어 변속의 핵심입니다
스쿠터 변속기는 건식이기 때문에 커버를 제거해도 오일이 흘러나오지 않습니다. 대신 주행거리가 늘어남에 따라 구동 벨트와 클러치 슈의 마모 잔해가 쌓이는 것이 일반적입니다. 운전자를 향하는 왼쪽이 엔진에 연결되는 드라이브 쪽이고, 벨트를 통해 회전하는 오른쪽이 구동 쪽입니다. [/캡션]
풀리면의 중앙에 있는 너트가 조여지는 수나사는 크랭크축 끝단이고, 바깥쪽 원주는 왼쪽 상단 셀 모터 피니언 기어와 맞물리는 링 기어입니다. 이 너트는 홀더로 기어를 고정하여 소켓 렌치로 풀 수 있지만 임팩트 렌치가 있는 경우 홀더 없이도 풀 수 있습니다. [/캡션]
풀리 면의 표면은 가늘어지고 구동 풀리와 맞닿아 있어 구동 벨트가 맞는 V자형 홈이 생깁니다. 검은색 선형 자국은 벨트가 마찰되어 생긴 고무 화상 자국입니다. 풀리 표면의 먼지는 원활한 기어 변속을 방해하므로 제거해야 합니다. [/캡션] 오토바이 및 기타 스쿠터의 자동 변속기는 엔진 크랭크축에 연결되는 구동 풀리, 뒷 타이어에 연결되는 구동 풀리, 그리고 이들 사이를 연결하는 고무 구동 벨트의 세 부분으로 구성됩니다. 엔진 속도에 따라 앞뒤 풀리의 폭이 자동으로 바뀌고, 이와 연동해 감속비를 조절해 풀리의 V자 홈에 끼워진 구동벨트의 회전 반경을 늘리거나 줄여 속도를 변화시키는 방식입니다. 이는 자전거 변속기의 관점에서 생각할 수 있습니다. 변속기가 없는 자전거는 페달 쪽과 뒷바퀴 쪽의 기어비가 일정하기 때문에 속도를 바꾸려면 페달 속도를 바꿔야 합니다. 그러나 뒷바퀴에 톱니 수가 다른 여러 개의 기어가 있으면 출발하거나 무거운 짐을 싣고 경사를 올라갈 때는 톱니 수가 많은 기어를 선택하고, 속도가 빨라지면 톱니 수가 적은 기어를 선택함으로써 자전거는 페달링하는 사람의 부담을 줄이면서 다양한 속도에 대응할 수 있습니다. 스쿠터의 자동 기어 변속은 구동 풀리에 내장된 웨이트 롤러를 사용하여 풀리의 회전 반경을 조정합니다. 엔진이 정지하거나 공회전할 때는 구동 풀리와 풀리 면으로 구성된 V자형 홈이 넓고 구동 벨트가 홈의 뒤쪽에 위치합니다. 그런 다음 엔진 속도가 증가하면 원심력으로 인해 내부 무게 롤러가 풀리에서 바깥쪽으로 이동하여 풀리 면에 가까워지면서 V자 홈의 폭이 좁아지고 구동 벨트가 밖으로 밀려나면서 회전 직경이 증가합니다. 이러한 회전 직경의 변화에 따라 구동 풀리의 폭이 변하고, 이에 따라 뒷바퀴의 속도도 변합니다. 앞뒤 풀리의 직경(구동 벨트의 회전 직경)과 속도 사이의 관계는 아래와 같습니다.
구동 풀리 구동 풀리 저속에서 작은 큰 고속에서 큰 작은
풀리 면을 따라 구동 풀리를 제거합니다. 이 디오에서는 드라이브 풀리 뒷면의 램프 플레이트에 손가락을 넣고 사용자 쪽으로 당기면 웨이트 롤러를 떨어뜨리지 않고 제거할 수 있습니다. [/캡션]
드라이브 플레이트를 뒤집으면 램프 플레이트가 나타나고, 이를 제거하면 6개의 웨이트 롤러가 드러납니다. 롤러가 굴러가는 영역은 주변부에서 중앙으로 경사져 있으며, 이미지와 같이 정지 또는 유휴 상태에서는 롤러가 중앙에 가까워집니다. 램프 플레이트는 크랭크축에 맞닿아 있으므로 롤러가 더 높은 회전 속도로 바깥쪽으로 움직이면 풀리가 위로 밀려나면서 풀리 면이 좁아지고 그 사이의 구동 벨트가 바깥쪽 가장자리로 이동합니다. [/캡션]
구동 벨트가 구동 풀리 중앙에서 바깥쪽으로 이동하면 뒷바퀴 쪽 구동 풀리의 벨트가 바깥쪽에서 안쪽으로 이동합니다. 구동 벨트를 구동 풀리 중심에서 최대한 바깥쪽으로 이동시켜 속도를 높이려고 하지만 구동 풀리의 V자 홈 폭과 웨이트 롤러의 무게로 인해 한계가 있습니다. 풀리 면의 선명한 선 표시가 현재 엔진 출력, 웨이트 롤러, 구동 벨트로 가능한 최고 변속 속도입니다. 이후 섹션에서 설명하겠지만, 풀리 면이 벨트 먼지로 덮여 있으면 최대 속도를 줄여야 합니다. [/캡션]
풀리 면과 구동 풀리 표면의 벨트 먼지는 사포, 금속 광택제 및 부품 클리너로 제거해야 합니다. 풀리 표면은 강철로 만들어져 있으므로 사포로 문질러도 되지만 알루미늄 구동 풀리는 표면이 변형될 정도로 문지르지 않도록 주의하세요. 또한 벨트가 지속적인 접촉으로 인해 마모된 경우(이 디오도 표면이 약간 움푹 패여 있음) 벨트를 교체해야 합니다. [/캡션]
불가피한 무게 롤러 마모.
웨이트 롤러는 일반적으로 관 모양이지만 마치 줄로 비스듬히 깎은 것처럼 평평하고 고르지 않게 마모됩니다. 웨이트 롤러는 램프 플레이트와 풀리 사이에 끼워져 있으며, 원심력에 의해 둘 사이의 틈이 벌어지는 방식으로 굴러가게 되고 이 과정에서 발생하는 마찰과 열로 인해 마모 및 변형이 발생합니다. 이러한 마모는 라이딩 스타일에 관계없이 발생합니다. [/캡션]
웨이트 롤러는 금속 '웨이트'와 레진 커버로 구성된 2층 구조로 되어 있습니다. 레진 커버는 엔지니어링 플라스틱으로 만들어져 매끄럽고 마모에 강합니다. 이번에는 추를 외부 추(왼쪽 위)로 교체했지만, 무게는 기존과 동일한 8.5g으로 설정했습니다. [/캡션] 구동 풀리와 램프 플레이트 사이에 끼워진 원통형 웨이트 롤러는 엔진 속도에 따라 풀리 속도가 증가함에 따라 원심력에 의해 바깥쪽으로 굴러갑니다. 이 과정에서 롤러는 강한 마찰력을 받게 되고, 마찰을 이겨내며 굴러가면서 열이 발생합니다. 웨이트 롤러는 중앙에 금속 추가 있고 주변에 수지가 있는 2중 구조로 되어 있으며, 이동 거리가 길어질수록 수지 부분이 마모되어 시간이 지남에 따라 롤러의 성능이 저하됩니다. 기어를 변속할 때 롤러가 항상 회전하기 때문에 마모가 불가피하지만 마모가 고르게 진행되지 않고 실린더의 일부분이 고르지 않고 납작하게 마모되는 것이 일반적입니다. 마모가 고르지 않으면 롤러가 부드럽게 구르기 어렵고 변속이 고르지 않을 수 있습니다. 상황이 더 악화되어 수지 부분이 마모되어 금속 무게추 부분과 분리되면 기어 변속 시 소음은 물론 롤러가 굴러가는 홈이 갈리는 등 큰 문제가 발생할 수 있으며 수리 비용도 증가하게 됩니다. 서비스 매뉴얼에는 웨이트 롤러 외경의 마모 한계에 대해 설명되어 있지만 교체 시기나 거리는 설명되어 있지 않습니다. 거친 스로틀 조작, 잦은 풀 스로틀 주행, 엔진 속도 변화가 큰 주행은 웨이트 롤러의 움직임량을 증가시켜 필연적으로 더 많은 마모를 초래합니다. 한 부품 제조업체의 웹사이트에 따르면 권장 점검 및 교체 주기는 약 5,000km입니다. 웨이트 롤러는 외부에서 보이지 않는 곳에 위치하기 때문에 교체할 필요가 없다고 생각하거나 일반적으로 스쿠터를 사용하는 시간으로 보아 정비 없이 교체해도 된다고 생각하는 경우가 많습니다. 하지만 타이어나 브레이크 패드와 마찬가지로 마찰로 인해 마모되므로 교체가 필요합니다.
기본 롤러 무게가 표준입니다.
일부 웨이트 롤러는 설치 시 특정 방향이 있으며, 플라스틱 커버 단면의 구멍 직경이 양쪽 끝이 다른 경우 도르래 뒤쪽의 구멍 직경이 작은 쪽을 회전 방향으로 설치합니다. 이 경우 풀리가 회전할 때 가이드가 수지에 닿아 마모되는 것을 방지하기 위해 작은 구멍을 회전 방향의 풀리 뒤에 설치해야 합니다. [/캡션]
램프 플레이트를 설치할 때 구동 풀리 리브와 맞물리는 슬라이드 피스가 손상되지 않고 원활하게 작동하는지 확인하세요. 구동 풀리의 오른쪽에 있는 실린더(풀리 보스)는 풀리 바깥쪽에서 삽입합니다. [/캡션]
구동 풀리는 풀리 보스를 중심으로 회전하면서 보스를 따라 미끄러집니다. 엔진 회전이 증가하고 웨이트 롤러가 바깥쪽으로 이동함에 따라 풀리는 일반적으로 보스 가장자리에 가까운 풀리 면 쪽으로 밀려나면서 V자 홈이 좁아지고 구동 벨트가 바깥쪽 가장자리로 밀려 올라갑니다. [/캡션] 마모된 웨이트 롤러를 교체할 때 롤러 웨이트라는 옵션이 있습니다. 웨이트 롤러는 원심력에 의해 작동하기 때문에 웨이트에 따라 풀리의 응답 특성이 달라집니다. 일반적으로 무게가 가벼운 롤러는 가속에 더 중점을 두고, 무게가 무거운 롤러는 최대 속도에 더 중점을 둡니다. 무게가 가벼운 롤러는 원심력에 덜 민감하고 기어 변속이 더 높은 rpm에서 시작되는데, 이는 수동 변속기의 클러치 미트가 더 높은 rpm에서 작동하는 것과 유사합니다. 그러나 웨이트 롤러가 너무 가벼우면 풀리가 충분히 움직이지 않아(V자형 홈이 좁아지지 않음) 최대 속도가 증가하지 않을 수 있습니다. 반대로 웨이트 롤러를 무겁게 만들면 수동 변속기로 3단 또는 4단에서 출발하기 어려운 것처럼 낮은 RPM에서 변속이 시작되지만 가속이 느려질 수 있습니다. 이런 식으로 웨이트 롤러는 기어 변속의 특성을 바꿀 수 있습니다. 그러나 체인 구동 자전거에서 스프라켓을 교체하여 기어비를 변경할 때 가속에 더 중점을 두면 최고 속도가 최고치에 도달하고 최고 속도에 더 중점을 두면 시작부터 가속이 느려지는 것처럼 엔진 특성 및 라이더의 선호도와 운전 스타일에 따라 그 효과가 달라집니다. 마찬가지로 엔진 특성, 라이더의 선호도, 운전 스타일에 따라 효과는 달라집니다. 엔진과 흡/배기 시스템이 순정 상태인 경우 변속 특성을 변경할 목적으로 웨이트 롤러 무게를 변경하면 엔진 특성과 균형이 맞지 않을 수 있으므로 주의가 필요합니다. 고르지 않게 마모된 웨이트 롤러를 교체하기 위해 정비하는 경우, 먼저 정상 무게로 어셈블리를 작동한 후 결정하는 것이 좋습니다. 웨이트 롤러 중량을 변경할 때는 다음 섹션에서 설명할 구동 벨트의 상태를 확인하는 것도 중요합니다.
- 포인트 1: 4스트로크 + 인젝션이었던 50cc 후반 시대의 스쿠터에 비해 2스트로크 + 카뷰레트 시대의 스쿠터는 유지 관리가 더 쉽습니다.
- 포인트 2: 많은 모터사이클 스쿠터는 구동계 정비를 통해 성능을 회복합니다.
- 포인트 3・기어 변속이 원활하지 않으면 웨이트 롤러의 불균일 마모를 의심하고 엔진과 흡배기 시스템이 정상이라면 웨이트 롤러도 정상적으로 조립합니다.
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