1980년대까지만 해도 한국 자동차의 자동변속기는 모두 외국으로부터 수입하고 있었다.

1991년 현대자동차가 최초로 독자개발한 알파엔진과 함께 등장한 4단 자동변속기는 스쿠프에 처음으로 탑재되어, 이후 엑센트, 아반떼 등에 적용되기 시작했다.

이후 1995년 아반떼 1.8, 티뷰론 등에 탑재되는 베타 엔진의 4단 자동변속기도 생산하기 시작했다. 1998년에 현대자동차는 5단 자동변속기를 설계했고 생산까지 독자기술을 통해, 2000년 이후 자동변속기를 자체적으로 생산하기에 이르렀다.

과거 2000년대 초반까지 현대 기아차 4단 자동변속기는 변속기 내부 부품의 열화 등으로 내구성이 좋은 편이 아니었다.

하지만 2004년 NF쏘나타를 출시와 함께 현대자동차가 개발한 세터 엔진과 짝을 맞춘 4단 자동변속기는 품질과 내구성이 업그레이드 되면서 대부분의 운전자들이 만족하게 되었고 뒤이어 출시한 그랜저TG에 기본 탑재된 5단 자동변속기도 품질면에서 고객들에게 만족을 주었다.

연비와 환경규제에 대응하는 前輪 6단 자동변속기 개발

현대 기아차는 오랜 연구 끝에 드디어 독자적으로 개발한 前輪 6단 자동변속기를 2009년에 공개했다. 前輪 6단 자동변속기는 완성차 업체로는 토요타, GM, 포드가 공동 개발한 이후, 세계 완성차 업체로는 3번째이며, 레펠레티아 특허를 피하고 완전히 독자적으로 설계한 것이 특징이다.허용 토크가 39.5kg.m에 달하는 6단 자동변속기가 상당히 컴팩트하고 효율성 있게 만들었다.

기존의 5단 자동변속기보다 가벼워지고 1단 많아진 6단 자동변속기 덕택에 그랜저TG 3.3L 모델에 6단 자동변속기를 적용한 경우, 기존의 5단 자동변속기 대비 연비는 무려 12.2%나 개선했으며 가속력은 11% 향상되었다. 또한 신규로 300여 개의 특허를 취득해 기술 자립도를 높였다.

새로운 前輪 6단 자동변속기는 2009년에 부분 변경한 그랜저 모델에 탑재, 2010년에 출시한 YF소나타 그리고 아반떼MD, 엑센트 1.6L GDI 모델에도 6단 자동변속기가 탑재되어 기아 모닝과 레이, 엑센트 디젤과 1.4L 가솔린 모델을 제외한 전 차종이 6단으로 모두 바뀌었다.

◆ 대형세단과 스포츠카에 탑재하는 후륜8단 자동변속기를 獨自개발

현대기아차는 대형 세단, 스포츠카에 탑재되는 後輪8단 자동변속기 개발에 성공했고 2010년 10월 남양 기술연구소에서 열린 “현대기아차 국제 파워트레인 컨퍼런스”에서 40kg.m 이상의 높은 토크를 견딜 수 있는 後輪8단 자동변속기를 선보였다.

현대 기아차가 개발한 後輪 8단 자동변속기는 가속성능 및 연비 향상, 부드러운 변속감 실현 및 저소음, 진동을 개선하여 성능 향상을 이뤄냈으며 127건의 특허를 획득했다.

현대기아차의 後輪 8단 자동변속기는 점도를 낮추면서 내열성을 강화하고 연비와 가속성능 및 직결감이 크게 향상했다

이 새로운 8단 자동변속기는 2011년 1세대 제네시스 그리고 에쿠스 페이스리프트 모델에 탑재되었고 2011년 11월에 출시한 신형 제네시스 쿠페에도 탑재되었다.

◆ 듀얼클러치, 트랜스미션 개발 성공

6단 DCT는 벨로스터 1.6 GDI 모델에 처음 적용되었는데 벨로스터 DCT 모델의 공인연비는 리터당 13.6km/l로 자동변속기 모델 12.4km/l는 물론 수동변속기 모델 13.3km/l보다 오히려 높았다.(복합 공인연비 기준)

연비 뿐만 아니라 동력 성능도 향상되었으며 빠른 변속이 장점인 DCT 특성이 반영되어 0-100km/h까지 도달하는 걸리는 시간이 10.3초, 80-120km/h까지 걸리는 시간이 7.2초로 자동변속기를 탑재한 벨로스터 대비 약 4%, 6.5% 이상 향상되었다.

특히 乾式 클러치로 설계하여 濕式 클러치 보다 변속기 오일양이 적으며 향후 DCT오일 교체할 때 비용을 절감. 현대기아차는 6단 DCT를 개발하면서 약 80건의 특허를 출원했다.

◆ 동력손실이 없고 부드러운 승차감과 정숙성을 구현한 CVT 개발

2009년 현대자동차는 LPG연료를 쓰는 하이브리드카 아반떼 하이브리드 LPi를 출시하면서 1.6L LPi 하이브리드 파워트레인을 위한 CVT 변속기를 개발.

기아 모닝과 레이 그리고 엑센트 1.4 등 소형차를 위한 소형 CVT를 선보였으며 특히 풀리 기어비 폭을 넓히기 위해 2단 부변속비를 도입하여 기어비 폭을 크게 넓혔다.

1.4L 엑센트는 종전 4단 자동변속기 공인연비가 13.3km/l 였지만 더 넓어진 기어비, 물리적으로 동력을 전달하는 CVT를 탑재한 엑센트 1.4L의 공인연비는 리터당 14.1km/l로 연비가 상승했다. (복합 공인연비 기준)

◆ 前輪8단, 後輪 10단 자동변속기를 개발중에 있는 현대기아차

현대기아차는 엔진 뿐만 아니라 수동과, 자동 그리고 DCT, CVT까지 모두 독자적으로 개발하여 양산차 모델에 탑재하고 있으며 동력 효율성을 높이기 위해 지속적으로 변속기를 개발하고 있다. 대부분의 완성차 메이커는 자사가 독자 개발한 엔진이 있지만 변속기까지 독자적으로 개발하는 메이커는 많지 않다. 벤츠, GM, honda가 변속기를 독자적으로 개발하고 있고,기타 완성차 메이커들은 전문업체에서 변속기를 납품 받거나 다른 완성차 메이커와 협력해서 개발하고 있는 상황이다.

완성차 메이커들은 7단과 8단,9단 자동변속기까지 출시하면서 자동변속기 기어 단수가 추가되고 있다.

현대 기아차는 현재 前輪8단 자동변속기, 後輪 10단 자동변속기를 개발중이며, 자동변속기의 다단화는 지속될 것으로 예상된다.

국내에서 자동차를 구매하는 고객 중에서 95% 이상이 자동변속기를 선택하고 있기 때문에

수동변속기 수요가 거의 없고 벨로스터 등 일부 자동차 모델은 수동변속기보다 자동변속기, DCT의 연비가 더 높아졌다. 자동변속기의 효율성이 크게 높아졌다는 증거라고 볼 수 있으며 앞으로 자동변속기의 동력 효율성은 더욱 높아질 것이다.

출처 : 탑라이더

날짜 : 2014/9/16 (화)

2015년 10월

현대KIA,카파 1.6L GDI 엔진과  前輪 8단 자동변속기 개발 공개