체인 드라이브는 오토바이에서 가장 널리 사용되는 구동력 전달 수단입니다. 체인을 정기적으로 청소하고 윤활유를 바르더라도 주행 거리가 증가함에 따라 체인이 점차 늘어나며 교체 시기가 반드시 올 것입니다. 그렇다면 드라이브 체인이 길어지는 이유는 무엇이며 얼마나 교체해야 할까요? 여기에서는 오토바이 제조업체에서 발행 한 서비스 매뉴얼에 설명 된 예를 참조하여 체인 연장의 메커니즘과 체인 교체시기를 판단하는 방법을 설명합니다.
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드라이브 체인이 고르지 않게 늘어나나요?
체인은 정기적으로 청소하고 윤활을 해도 마모되고 늘어납니다. 신장의 주요 원인은 핀과 부싱의 마모이므로 비씰 체인이 씰 체인보다 더 빨리 늘어나는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
[/캡션] 중형차 이상에서는 드라이브 체인의 링크 길이가 100개가 넘는 경우도 드물지 않습니다. 각 링크는 내부 및 외부 플레이트, 구동 스프라켓과 맞물리는 롤러, 롤러의 중심을 이루는 부싱, 링크를 서로 연결하는 핀 등 많은 부품으로 구성됩니다. 자전거와 체인 제조사 모두 라이딩 중 체인과 스프라켓에 자갈이 달라붙고 우천 시 빗물에 노출되기 때문에 정기적으로 체인과 스프라켓을 세척하고 윤활유를 발라줘야 한다고 공식적으로 밝히고 있습니다. 체인을 오래 타서 녹이 슨 플레이트를 본 적이 있다면 관리가 필수적이라는 것을 이해하실 것입니다. 한편, 체인을 깨끗이 닦고 윤활유를 발라도 주행 거리가 늘어나면 마모가 진행되어 체인이 '늘어나는' 현상이 발생합니다. 그렇다면 마모와 연장은 어디에서 발생할까요?정답은 링크를 연결하는 핀과 부싱입니다. 조롱박 모양의 외판 양쪽 끝에 부착된 핀이 내판의 부싱을 관통하고, 둘 사이의 적절한 간격이 있어야 부드럽게 구부러집니다. 핀과 부싱은 가속과 감속 시 강한 힘에 의해 당겨지고, 앞뒤 스프라켓에 의해 강제로 구부러지면서 회전하면서 핀과 부싱이 서로 마찰하여 마모를 일으킵니다. 중형차 이상에 일반적으로 사용되는 씰 체인은 부싱과 핀 사이의 틈새에 그리스를 넣어 윤활하지만, 이 경우에도 마모는 피할 수 없습니다. 이는 엔진 오일을 사용하더라도 크랭크샤프트 저널과 금속 사이의 마모와 유사합니다. 체인의 구조상 핀과 부싱이 마모되면 외판에 연결된 롤러의 피치(간격)는 넓어지지만 내판에 있는 롤러의 피치는 동일하게 유지됩니다. 즉, 이동 거리가 증가함에 따라 체인 전체에 걸쳐 롤러의 피치가 고르지 않게 되어 다양한 문제가 발생할 수 있습니다.
피치가 넓어진 롤러는 서로 밀착되어 스프라켓 크레스트가 날카로워집니다.
스프라켓의 톱니 측면은 체인 롤러가 부드럽게 맞물리고 분리될 수 있도록 설계되었습니다. 그러나 이는 롤러의 피치가 설계된 대로라는 가정 하에 이루어지며, 마모로 인해 피치가 넓어진 롤러와 접촉하면 톱니 측면에 마모가 발생합니다.
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알루미늄 스프라켓은 표면의 경화된 층이 긁힌 후 더 빨리 마모됩니다. 주행 중 강하게 당겨지는 톱니 표면의 왼쪽이 오른쪽보다 더 각진 것을 볼 수 있습니다. 이로 인해 롤러가 서로 분리되어 마찰 손실이 발생하고 롤러와 부싱이 손상됩니다.
[/캡션] 여기에 소개된 야마하 트리커에는 428 사이즈 체인이 장착되어 있으므로 피치는 4/8"(12.7mm)입니다. 핀과 부싱의 마모로 인해 롤러의 피치가 넓어지면 롤러와 맞물리는 스프라켓도 영향을 받습니다. 스프라켓 톱니의 피크와 밸리는 새 체인의 피치와 일치하도록 제작되므로 피치가 넓어지면 톱니 끝에서 밸리 바닥까지의 중간 지점에서 롤러가 접촉하게 됩니다. 앞뒤 스프라켓의 톱니 수가 같으면 부싱과 스프라켓의 접촉 지점이 항상 같지만 실제로는 다르므로 접촉이 무작위로 이루어지고 밸리 바닥 부분이 넓어져 더 이상 롤러와 일치하지 않습니다. 이 상태에서 체인만 교체하면 정확한 피치의 롤러가 스프라켓의 계곡 바닥에서 춤을 추게 되어 가속 및 감속 시 울렁거림이 발생합니다. 또한 톱니 표면이 마모되어 계곡 바닥에서 톱니 끝까지의 각도가 너무 가파르면 롤러가 스프라켓을 떠날 때 체인에 걸리게 되어 새 체인의 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 스프라켓이 마모된 경우 체인 교체와 함께 스프라켓을 교체해야 합니다.
체인을 옆으로 들어 올리면 마모 정도를 확인할 수 있습니다.
플레이트에 가해지는 하중 때문에 권장하지는 않지만, 새 체인과 중고 체인의 처짐 정도에는 분명한 차이가 있습니다. 오래된 체인은 마모로 인해 핀과 부싱 사이의 간격이 더 커서 더 많이 기울어지고 링크가 많을수록 더 많이 늘어납니다.
[/캡션] 체인의 마모 정도를 간단하게 알고 싶다면 체인을 옆으로 들어 올려 플레이트가 윗면을 향하도록 하는 방법도 있습니다. 이 방법의 단점은 비교를 위해 새 체인으로만 확인할 수 있다는 점이지만 마모 정도가 심할수록 들어 올렸을 때 처짐이 커진다는 것입니다. 앞서 언급했듯이 체인의 마모는 핀과 부싱 사이에서 발생하기 때문에 둘 사이의 간격이 넓어지면 체인을 옆으로 돌릴 때 각 링크가 더 기울어져 새 체인보다 더 많이 처지게 됩니다. 그러나 체인은 원래 측면 적재용으로 설계되지 않았으며, 플레이트에 과도한 힘이 가해지면 체인이 손상될 수 있으므로 들어올리는 동안 이리저리 휘두르지 않아야 합니다. 530 및 630 사이즈와 같이 더 무거운 체인은 손상 위험이 있으므로 사용하지 않는 것이 좋습니다. 그러나 이 방법은 링크를 연결하는 핀과 부싱 사이에 체인의 마모가 발생하고 있는지 육안으로 확인할 수 있습니다.
마모는 롤러 사이의 길이를 측정하여 확인할 수 있습니다.
야마하 트리커 서비스 매뉴얼에는 연신율에 대한 명확한 수치값이 나와 있습니다. 휠리, 급가속, 거친 엔진 제동 등 체인에 강한 힘을 주며 주행하는 습관이 있는 경우 한 바퀴 내에서도 연신율이 고르지 않은(소위 불균형 연신율) 경우가 있으므로 여러 지점에서 측정하는 것이 좋습니다.
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서비스 매뉴얼에는 체인이 장력을 가한 상태에서 10링크 길이 제한이 119.5mm라고 명시되어 있지만 장력을 전혀 가하지 않은 상태에서 119.5mm를 측정했습니다. 이 경우 장력을 가하면 더 길어지므로 체인을 교체할 시기가 되었다고 판단할 수 있습니다.
[/캡션] 스프라켓 톱니 끝이 마모되면 체인도 마모될 수밖에 없지만, 간혹 체인 자체의 마모 여부와 교체 시기를 측정하여 판단할 수 있는 경우도 있습니다. 야마하 트리커(XG250) 서비스 매뉴얼에는 체인 10개 링크의 길이로 체인의 교체 시기를 결정하는 방법이 설명되어 있습니다. 앞서 설명한 것처럼 체인 연신율은 모든 곳에서 균일하지 않습니다. 따라서 내판과 외판의 여러 링크를 포함하여 10개의 링크를 측정하는 것이 중요합니다. 여기에 표시된 이미지는 명확성을 위해 체인을 단일 단위로 측정한 것이지만 서비스 매뉴얼에는 체인을 늘린 상태에서 측정해야 한다고 명시되어 있으므로 차체에 체인 조절기를 팽팽하게 한 상태에서 측정하는 것이 더 좋을 수 있습니다. 이 설명에서 핀과 부싱의 마모는 한 곳에 집중할 때는 매우 미미하지만 10개의 링크를 합치면 교체 한계를 결정할 수 있는 상당한 숫자가 된다는 것을 알 수 있습니다. 또한 내판과 외판의 레오파드 부분이 늘어나지 않고 체인이 장력을 받은 상태에서 링크 사이의 거리가 더 넓어지면 핀과 부싱의 마모로 인한 것으로 판단할 수 있습니다. 링크 사이의 길이는 모든 자동차 모델의 서비스 매뉴얼에 나열되어 있지 않기 때문에이 방법은 체인이 얼마나 늘어 났는지 알 수있는 보편적 인 방법은 아니지만 유지 보수를 수행 할 때도 체인이 늘어날 수 있음을 인식하는 것이 중요합니다.
- 포인트 1: 드라이브 체인의 신장은 핀과 부싱의 마모로 인해 발생합니다.
- 포인트 2: 체인이 길어지면 롤러 피치도 넓어지고 스프라켓 톱니 측면이 마모됩니다.
- 포인트 3: 서비스 매뉴얼에 표준값이 있는 자동차 모델의 경우 체인 길이를 측정하는 것이 교체 시기를 결정하는 가장 좋은 방법입니다. 체인의 길이를 측정하여 체인의 교체 시기를 결정할 수 있습니다.
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