기어비 계산
구동·피동 톱니 수로 기어비를 구하고, 종감속과 곱해 총비를 내거나, 두 단의 비를 비교해 드롭(%)을 확인합니다. 변속기·디퍼 작업과 튜닝 계획에 유용합니다.
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결과
공식
단순 기어쌍 비는 피동 톱니 ÷ 구동 톱니입니다(i > 1이면 출력이 한 바퀴 도는 데 입력이 몇 바퀴 필요한지). 총비 = 변속단 비 × 종감속. 단간 드롭(%) = (i₁ − i₂) ÷ i₁ × 100%.
계산 예시
- 링 41톱니, 피니언 11톱니 → i = 41 ÷ 11 ≈ 3.727
- 3단 1.45 × 종감속 3.727 → 총비 ≈ 5.40
- 2단 2.10 vs 3단 1.45 → 드롭 = (2.10 − 1.45) ÷ 2.10 ≈ 31%
결과: 액슬 ≈ 3.73:1 · 3단 총비 ≈ 5.40:1 · 2→3 드롭 ≈ 31%
기어비는 이렇게 계산합니다
톱니 수 계산은 중간 아이들러가 비의 크기를 바꾸지 않는 스퍼/헬리컬 맞물림을 가정합니다. 유성기어는 다른 모델이 필요합니다.
구동과 피동
「구동」은 입력 기어(피니언), 「피동」은 출력(링)입니다. 디퍼렌셜에서는 링 ÷ 피니언이 하우징에 찍힌 액슬비(예: 3.73)입니다.
총비
휠 토크는 변속단 비 × 종감속(및 트랜스퍼 케이스)으로 곱해집니다. 숫자로 큰 총비는 토크 배율이 크고, 같은 차속에서 엔진 회전수가 높아집니다.
드롭(%)
연속 단 사이 드롭은 정속 업시프트 때 회전수가 얼마나 떨어지는지를 나타냅니다. 드롭이 크면 고회전형 엔진이 토크 밴드에서 빠질 수 있고, 클로즈 레이쇼는 파워 밴드를 유지합니다.
모델링하지 않는 것
유성기어, CVT, DCT 슬립, 효율 손실은 포함하지 않습니다. 비의 기하만 계산합니다.
흥미로운 사실
3.73과 4.10을 고르는 이유
흔한 액슬비는 크루즈 회전수와 발진 가속을 맞바꿉니다. 같은 타이어·차속에서 4.10은 3.73보다 엔진을 더 돌립니다.
클로즈 레이쇼 미션
스포츠·레이스 미션은 드롭을 작게 잡아 업시프트 후에도 피크 파워 근처를 유지합니다. 대신 같은 속도 범위에 단수가 더 필요합니다.
오버드라이브는 1 미만
변속비가 1.0 미만이면 출력이 입력보다 빨리 돕니다. 크루즈 회전수는 낮아지고 토크 배율은 줄어듭니다.
톱니를 세어 확인
스펙 서류가 없어도 링·피니언 톱니를 세면 액슬비를 알 수 있습니다. 정비소에서 자주 쓰는 방법입니다.
국내 튜닝·정비 현장
수입차 디퍼 스왑이나 수동 미션 교체 시 최종 감속비와 단간 드롭을 먼저 맞춰 보는 경우가 많습니다. 이 도구는 그 사전 계산용입니다.
자주 묻는 질문
피동(출력) 톱니를 구동(입력) 톱니로 나눕니다. 예: 41 ÷ 11 ≈ 3.73:1.
변속단 비 × 종감속(트랜스퍼가 있으면 포함)입니다. 엔진 회전과 휠 회전을 연결합니다.
일반 도로용 미션은 대략 20–40% 드롭이 흔합니다. 토크 곡선과 용도에 따라 다르며, 서킷용은 더 촘촘한 간격을 선호하는 경우가 많습니다.
숫자가 큰 비는 토크를 키우고 차속 대비 회전수를 올립니다. 가속·견인에는 유리하고, 고속 크루즈에는 부담이 됩니다.
체인링/스프라켓 한 쌍(톱니÷톱니)에는 됩니다. 기어인치나 차속을 보려면 휠 지름이 더 필요합니다.
참고 자료
- Fundamentals of vehicle dynamics 자동차 공학에서 쓰는 구동계 비 정의.
- Gear nomenclature 기어 기하·비에 관한 업계 용어.