아우디 A7 3.0TFSI 차량입니다. 저희에게 얼마전 슈퍼차져 교환으로 인연을 맺은 차량인데요, 저희를 알기 얼마 전 다른곳에서 구동계오일을 모두 교체한 것으로 알고 계셨는데, 확인을 해 보니 트랜스퍼케이스 오일 교체를 하지 않은것을 알게되어 교환을 위해 입고 되었습니다.
기계식 콰트로를 사용하는 A6/A7 3.0TFSI 모델은 전륜, 후륜 디퍼런셜과 더불어 토센기어 방식의 센터 디퍼런셜 혹은 트랜스퍼케이스에 별도의 오일이 충진되는데요, 판매비중이 높아 사람들에게 보다 익숙한 A6/A7 디젤인 경우 센터디퍼런셜을 변속기기어 오일과 함께 사용하기 때문에 별도의 오일이 충진되지 않아, 가솔린 모델도 같을거라고 생각하는 경우가 많은 것 같습니다. 트랜스퍼케이스 오일 배출구와 주입구가 변속기 마운트에 꽁꽁 숨어있어서 더 그런것 같고요. 그래서 구동계 오일을 전부 교체하였다고 했지만 막상 트랜스퍼케이스 오일이 누락되는 경우가 많습니다.
트랜스퍼케이스는 전후 구동력을 배분하는 장치인데요, 전자식이 아닌 기계식 부하 감지 방식으로, 반응이 즉답적이고 연속적이며 무게가 무겁고 한쪽 륜으로 전달되는 동력을 완전히 차단 할 수 없어 효율성면에서는 불리하지만, 상시 4륜 고유의 기능을 수행하는 부분에 있어서는 가장완벽하고 고장이 없는 셋업이 아닐까 합니다. 사실 효율성이 실 생활에서 체감될 정도로 엄청 떨어지는 것도 아닌데, 아마 작은 숫자에도 민감한 요즘 자동차 제조사들에게는 문제가 되는 모양입니다. 토센방식은 현재는 벤틀리 벤테이가 등 효율보다 성능이 우선시 되는 플래그쉽 차량에서만 찾아 볼 수 있는 것 같습니다.
참고로 해당차량의 경우 실제 전륜 디퍼런셜의 하우징과 트랜스퍼케이스에서 전륜으로 동력을 전달하는 샤프트 하우징은 변속기 하우징과 한몸이기 때문에 얼핏보면 전륜 디퍼런셜이 변속기에 내장되어 변속기 오일을 공유하고 있는 것으로 보일 수 있으나 하우징만 공유할 뿐 실재 내부는 위 실차 사진에서 보는 것과 같이 각각 분리된 별도의 독립적 유닛들입니다. 이런 이유 때문에 외부 형상을 토대로 변속기액이나 전륜 디퍼런셜 오일과 공유한다고 생각하고 교체를 안하는 경우도 종종 있는 것 같습니다. DCT(S-Tronic)변속기에 쓰이는 크라운 방식의 트랜스퍼케이스 오일은 실제 변속기 기어오일(API GL4)과 공유하거든요.
트랜스퍼 케이스는 평소(디폴트 세팅) 주행 환경에서는 후륜에 60% 전륜에 40%를 배분합니다. 해당식은 기계식인 반면, 요즘 대부분의 차량에는 전자식이 사용되는데요, 전자식의 경우 슬립이 발생하면 각륜의 휠센서들이 바퀴 회전수의 변화를 통해 이를 감지하고 ECU에서 파워배분을 계산한 후 적절한 동력을 각 륜으로 보내기 위해 전자로 제어되는 유체식 클러치를 사용하여 출력을 배분합니다. 전자 제어 방식의 경우 인위적으로 한쪽 동력을 완전히 끊어 연비주행을 유도할 수도 있고 무게도 가볍습니다. 하지만 원리부터가 이미 슬립이 발생한 이 후 이를 감지하여 조치를 취하는 방식이기 때문에 불과 수백분의 1초라도 순간적인 랙이 발생될 수 밖에 없으며 매우 짧은 순간 동안 만이라도 접지를 잃은 차량은 원상복구가 어렵거나 회복하는 동안 거동이 불안정해지는 단점이 있습니다.
반면 기계식 콰트로는 애초에 슬립을 허용하지 않는 방식으로, 기본 원리는 일반적인 디퍼렌셜을 세로로 배치했다고 생각하면 이해가 빠르실 겁니다. 유압식 처럼 이미 미끄럼이 발생한 이 후, 연산을 통해 해당 바퀴로 출력을 주거나 빼는게 아니라, 디펄렌셜과 같이 해당 륜에 걸리는 부하에 따라 나머지 륜에 분배되는 파워가 연속적으로 즉시 변화하기 대문에 애당초 물리적 혹은 타이어의 한계를 벗어나지만 않는 다면 슬립을 절 때 허용할 수 없는 구조 입니다. 또한 전륜 또는 후륜 한쪽만 과도하게 회전하게 되어 내부 프릭션플레이트와 웜기어 간 자체 마찰이 설계된 범위 이상 발생하게 되면, LSD(Limit Slip differential)가 구연되어, 한쪽 륜이 완전히 접지를 잃어도 험로 탈출이 가능합니다. 다만 시스템이 크고 무게가 무겁고(그래도 다행이 차량의 최하단 중심에 무게를 가중) 연비주행에 유리하도록 한쪽륜에 동력을 완전히 차단하여 2륜 구동과 같이 주행할 수 있는 환경을 만들 수 없으며 특정 상황(우천, 주행모드별)에 따라 인위적으로 반응하도록 전자제어 프로그램과 연동하여 별도의 프로그래밍이 불가능 합니다. 그래서 가장 심플하면서도 완벽한 형태의 상시사륜 구동시스템 중 하나임에도 불구하고 효율성과 연비가 우선이 되고 각종 전자제어 프로그램과의 연동성 때문에 해당 시스템은 점차 전자 시스템으로 대체되고 있습니다.
잭으로 지지 후, 변속기 마운트들을 탈거합니다. 트랜스퍼케이스 오일 배출구나 주입구를 구경하려면 미션오일팬 탁착 때와 동일하게 주변 부품들의 탈거가 필요합니다. 그래서 기왕이면 변속기 오일 작업시 같이 진행하는 것이 중복공임이나 시간절약에 유리합니다. 어짜피 교환주기도 미션오일과 비슷하기도 하고요.
드레인볼트를 개방하여 사용유를 배출시켜 봅니다. 예상대로 악취도 심하고 신유의 맑은 녹색빛은 찾아보기 어렵습니다.
배출이 가능한 마지막 한방울까지 모두 배출이 되도록 충분한 시간을 두고 방치 후 드레인볼트를 토크렌치로 정확하게 잠가줍니다.
아우디의 토센 트랜스퍼케이스의 경우 일반적인 전자식 트랜스퍼케이스 처럼 자동변속기 기반의 오일을 사용하지 않습니다. 클러치 커플링 방식이 아니라 기계식 기어 방식이기 때문에 유압제어가 없어, 유압유의 역할이 요구되지 않고 마찰감소나 냉각 같은 기본적인 윤활 성능만 요구하기 때문입니다. 이런 기계식 고하중 기어 기반의 장치에 자동변속기 오일이나 규격에 어긋나는 제품을 주입한다면, 정상적인 윤활이나 내마모 성능을 기대하기 어려울 뿐 더러 고장을 유발할 수 도 있으며, 달라지는 마찰계수에 의해 전륜 및 후륜의 속도차가 발생하는 유턴과 같이 회전을 하는 상황에서 드드득 거리는 채터링 소음이 크게 발생하게 됩니다.
그런데, 디퍼런셜과 비슷한 구조와 원리에도 불구하고 토센 트랜스퍼케이스에 일반적인 GL-5급의 디퍼렌셜 오일은 사용하지 않습니다. 그 이유는 바로 토센 트랜스퍼케이스에는 일반 적인 디퍼런셜에는 없는 프릭션플래이트라는 장치가 추가되기 때문입니다.
디퍼렌셜의 경우 한쪽 바퀴가 접지력을 완전하게 상실하는 경우 나머지 한쪽으로 거의 모든 출력이 쏠리고 계속 헛도는 반면, 토센 디퍼렌셜은 전륜과 후륜에 약 1:3 비율을 초과하는 속도차가 발생하게되면, 저항이 낮아 빠르게 헛돌며 회전하는 바퀴 쪽의 출력이 만드는 회전차이가 프릭션플레이트와 마찰하며 최대 허용 회전차를 초과하는 만큼의 회전력을 부하가 걸리는 축으로 몽땅 보내버립니다. 일종의 LSD(Limited Slip Differencial), 즉, 스포츠 카의 후륜 디퍼렌셜에 많이 사용되는 차동제한장치(差動制限裝置)를 좌우 바퀴가 아닌, 앞 뒤 륜으로 세로 배치한 것과 같은 이치입니다.
만약 이런 장치가 없었더라면, 전륜이나 후륜 중 한 곳만 마찰력이 전혀 없는 빙판 같은 곳에 올려져 있을 때, 부하가 걸리지 않는 해당 바퀴만 계속 헛 돌면서 차량이 전혀 움직이지 않을 것 입니다. 하지만 프릭션 플레이트 덕문에 전륜과 후륜 중 한 곳만 마찰이 없는 진흙이나 빙판에 놓이게 되어어도, 전 후 회전차가 일정부분을 초과하는 순간, 접지력이 있는 곳에 바로 동력이 전달되어 험로 탈출이 가능합니다.
그런데 이런 플레이트판에는 일정적인 마찰력이 필요합니다. 비단 미끄럽기만 하면 안된다는 말입니다. 그래서 GL-5급의 오일이 아닌, 미세한 마찰은 허용하는 GL-4급의 수동미션 오일이 사용됩니다. 수동미션의 경우 부드러운 변속을 위해 싱크로나이져라는 기어와 출력축의 회전수를 맞춰주는 기능을 하는 장치가 있는데, 이 역시 프릭션플레이트와 같이 마찰력의 원리를 사용하기 때문입니다. 그리고 GL-5의 극압내마모제로 사용되는 첨가제 성분이 수동 기어에 쓰이는 황동 성분의 부싱을 부식시킬 수 있습니다.
아우디의 토센의 경우 황동 성분의 부싱이나 파츠가 포함되는지는 확인이 어려우나, 아마 GL-4가 요구되는 이유는 황동재질 사용으로 인한 부식의 우려 보다도 프릭션플레이트에 요구되는 마찰력 때문일 가능성이 더 클 것 같습니다.
애석하게도 이게 끝이 아닙니다. 실제 아우디 토센디퍼렌셜의 초도 주입유의 정확한 규격은 G055145A2 로, GL4급 수동기어 오일(ZF사의 SAF-AG4)에 "STURACO FM 1992"라는 매우 구체적인 스팩의 마찰조정제가 4% 첨가된 제품입니다. 마찰조정제의 경우 마찰의 감소도 증대도 아닌, 초기 마찰력이 생기기 시작하는 순간 슬립없이 바로 마찰로 이어지게 하기 위함입니다. 예를들어 엄지와 검지 손라락을 가볍게 비벼보면, 슥슥 하고 저항 없이 잘 비벼집니다. 하지만 슥슥 비비면서 점차 힘을 세게 가하여 두손 사락을 붙이면, 점차 두 손가락을 비빌수 없게 붙어 버리는데요, 이게 바로 특정 압력 이상이 되면 GL-4가 허용하게 되는 마찰력이 되겠고요, 손가락이 세게 붙어 비벼지지 않게 되기 직전에, 부드득 부드득 하면서 소리가 나면서 마찰이 되었다 미끌렸다를 빠르게 반복하는 구간이 생기는데, 이게 바로 콰트로 'Chattering' 현상으로 콰트로를 타시는 분들은 유턴시 부하를 주거나 하면 자주 들을 수 있는 소리입니다.
GL-4 수동 미션오일에 4%가 첨가되는 이 마찰저감제가, 애매한 구간에서 빠르게 마찰이 생겼다 없어졌다를 반복하며 불쾌하게 미끄러지는 현상을 없애주는 기능을 하는데요, 마찰력 증대나 감소가 아닌, 붙을랑 말랑 하는 애매한 구간을 줄여주어 프릭션플레이트가 붙었다 땠다 하는 현상을 자연스럽게 만들어 주는 특정 구간과 부하에서만 기능을 하도록 매우 섬세하게 설계된 전용 첨가제 입니다.
그런데 ZF측에서 배포한 자료를 보면 해당 첨가제는 오일의 점성이나 성상에 영향을 미치지는 않고, 생상라인에서 막 제조된 신품 프릭션플레이트에 해당 오일주입과 함께 열과 압력으로 인해 영구적으로 부착되어 역할을 하는 일종의 반영구적인 코팅제 라고 합니다. 즉, 단순 오일교체 시에는 불필요한 첨가제로, 실제 플릭션플레이트 교체나 세척이 동반되는 오버홀 같은 작업이 되는 경우에만 사용하라고 되어 있습니다.
단, 기존에 GL4 기어오일을 사용하시는 분들은 매 2회나 3회차 교체시에는 G055145A2 스팩의 오일을 한번 사용해주거나, 백색 파우더 형식으로 판매하는 "STURACO FM 1992"를 구해서 총량의 약 4% 정도 넣어주는 것을 추천드립니다. 오일이던, 코팅재던 첨가재던, 아무래도 반영구적인 것은 없을 테니까요.
그래서 예전에는 권장하는 바와 같이 첫교환인 경우 그냥 GL4의 75w-90스팩의 합성기어오일을 주로 사용해 왔습니다. 순정 G055145A2는 구하기도 어렵고 센터에서는 말도 안되는 가격을 청구하거든요. 하지만 최근 라베놀사에서 아우디 폭스바겐 토센 전용 규격인 G055145A2 스팩의 트랜스퍼케이스 오일을 출시하여 해당 제품으로 시공하고 있습니다.
다음은 초도 주입유 VW055145A2와 비교한 제조사 선언 수치입니다. 역시 해당 규격을 대체하는 제품인 만큼 기본적인 동점도 특성이 매우 비슷합니다. 단 라베놀 제품의 경우 열안정성을 대변하는 지표로 볼 수 있는 인화점이 230도로 보다 우수하며, 전단안전성 부문 테스트 역시 보다 안정적인 성능을 발휘합니다.
또한 동판부식도 ASTM D130 측정법 기준(섭씨 100도에서 3시간 동안 동판을 부식시키는 정도를 색으로 판단하는 측정 법) 1a 등급으로 ASTM D130 척도에서 12단계 중 최상급 이네요. 부식을 거의 유발하지 않는 다고 볼 수 있습니다. 순정유의 경우 2c로 동일한 측정법 12단계 중 5단계 정도 이거든요.
다소 아쉬운점은 독일 본사 홈페이지에 보면 오탈자도 많고 제품도 잘 못 표기해 놓은 부분이 눈에 보입니다. 본사직원들이 독일사람들이라서 영어가 모국어가 아니라서 그럴까요? 심지어 Ravenol-Tor 제품란에 엄연하게 다른 제품인 Ravenol AWD-H에 대한 성상표를 올려놓기도 했군요. 그러고 보니 해당 제품이 막 출시되었을 때, ATF기반오일에 마찰조정제 4% 라는 내용으로 홍보되는 것을 보고 고개를 갸웃했던 기억도 납니다. GL4의 수동기어 오일이 아니라 AFT라뇨. 물론 지금은 모두 SAF-AG4 베이스에 마찰조정제 4%라는 내용으로 정정되었지만요. 사소한 부분이지만 신뢰를 떨어뜨릴 수 있는 부분이 될 것 같습니다.
어찌되었던, 제조사 선언에 따르면 초도주입유와 동일한 스팩에 향상된 내마모성, 내열성, 전단안전성 그리고 긴 수명을 제공하게 되니 굳이 순정유를 구할 수 있다 한들 라베놀 제품을 마다 할 이유는 없어 보입니다.
신유를 약한 압력으로 거품이 생성되지 않도록 천천히 주입합니다. 거품이 생기면 체적이 부풀려지기 때문에 오버플로우 방식의 레벨링을 진행할 때 과소주입이 되는 결과를 낳게 됩니다.
주입을 마친 후 주입구 볼트를 규정토크로 정확하게 체결합니다.
오일교환을 위해 탈거했던 변속기 마운트 부품들을 모두 정확하게 조립해 줍니다.
배출된 사용유입니다. 규정용량보다 한참 못미치는 양이 배출됩니다. 상태나 악취는 말할 것도 없고요.
콰트로에서 가장 핵심적인 역할을 하는 토센 트랜스퍼케이스 오일, 정확한 규격의 최고급 전용오일과 꼼꼼하고 깔끔한 작업으로 더욱 강력한 접지력과 정숙성 그리고 향상된 효율을 경험해 보세요!
'☆ 내차를 건강하게 > 정확한 소모품 교환' 카테고리의 다른 글
| 아우디 A7 3.0 TFSI 슈퍼차져 및 흡기인테이크 유지보수 (0) | 2021.08.31 |
|---|---|
| 아우디 A6(C6) 3.0 TFSI 슈퍼차져오일교환 - 거품식 흡기클리닝, 냉각수 보충, 어답테이션 (0) | 2021.08.29 |
| 아우디 A7 3.0 TFSI 슈퍼차져오일교환 - 오랜만에 사용유를 만나봅니다! (0) | 2021.08.14 |
| 아우디 A6 3.0 TFSI - 브레이크액, 슈퍼차져 구동벨트교환 (0) | 2021.08.05 |
| 아우디 A7 3.0 TFSI 슈퍼차져오일보충 - 거품식 흡기클리닝, 냉각수 보충, 어답테이션 (0) | 2021.08.05 |