1. 개요
자동클러치의 일종으로, 원심력을 이용하여 별다른 조작 없이도 동력을 잇고 끊을 수 있는 장치.
원심클러치 소개는 2:44부터.
2. 상세
소형의 원동기장치자전거나 스쿠터 등에서 많이 이용되는 클러치 형식이다. 엔진의 회전수가 낮을 때는 원심력이 리턴스프링의 장력보다 작기에 동력이 전달되지 않는다. 그러나 엔진이 일정 속도 이상으로 회전하여 원심력이 강해지면, 슈가 클러치에 붙으면서, 마찰을 통해 동력을 전달하게 되는 것이다.별도로 클러치 장치를 둘 필요가 없어지게 되므로 공간확보에 좋고 구조가 단순하며 운전자가 클러치 조작을 할 필요가 없다는 것이 가장 큰 장점이자 이 방식의 존재 의의이다. 엔진 브레이크를 차체에 맡긴다는 점 역시 장점이 되기도 한다. 스로틀을 되돌려도 일단 붙은 클러치는 엔진 RPM이 떨어지기 전까진 떼어낼 수 없기 때문이다. 이는 즉 감속할 때도 뒷바퀴의 접지력의 안정적인 유지가 쉬워짐을 의미한다. 특히 코너를 돌 때 기어를 다운시프트해야 할 경우가 생기는데, 이때 엔진 동력이 뒷바퀴에 아예 걸리지 않으면 무게 중심이 과도하게 앞바퀴로 쏠리므로 차체의 거동이 상당히 불안정해지며, 클러치 조작 미숙으로 동력이 끊어졌다가 강하게 걸리면 그대로 슬립. 원심클러치를 장착한 차량은 이런 사고 가능성을 크게 낮춰주며, 원심클러치 + CVT 조합의 경우 특유의 연속적인 (끊임없는) 변속으로 인해 비교적 안정적인 거동을 가능케 한다.
그러나 저회전 영역을 활용할 수 없고, 위에서 언급한 엔진 브레이크를 차체에 맡긴다는 점은 바꿔말하면 인간이 개입할 수 없다는 뜻이므로 단점이 되기도 한다. 때문에 엔진 브레이크 특유의 백토크[1]와 다소간의 진동을 피하기 힘들다. 주행 조건/습관에 따라 원심클러치 슈가 빨리 닳을 수 있다는 것도 단점이다. 특히 부드럽게 출발하겠답시고 출발 시 스로틀을 천천히 감거나, 언덕에서 천천히 출발하는 경우 원심클러치 슈가 아주 빨리 닳는다. 이러한 주행 습관은 결국 드리븐 풀리쪽 정비 소요를 앞당긴다[2]. 또한, '밀어서 시동걸기'가 불가능하다는 것도 단점으로 꼽을 수 있다. 원심클러치 구조상 먼저 엔진이 돌아야 슈가 붙고 그 다음 뒷바퀴에 동력이 전달될 수 있으며, 역은 성립하지 않는다. 즉, 엔진이 멈춘 상태면 뒷바퀴를 아무리 굴린들 원심클러치 슈는 떨어져 있으므로 시동도 걸리지 않는다. 그래서 이런 차종에는 킥스타터가 달린 경우가 많았지만, 안타깝게도 EFI의 도입과 함께 점점 없어지는 추세이다. 배터리에 인젝터를 구동할 전력조차 남지 않았을 경우 아무리 킥을 해도 시동이 걸리지 않기 때문. 그나마 슈퍼커브 (110cc, 50cc 모델) 등에는 아직도 킥스타터가 달려 나온다. 특이하게도 슈퍼커브는 기어를 넣은 상태에서 밀면 시동이 걸리고[3], 심지어는 배터리를 분리해도 킥으로 시동을 걸 수 있지만, 다른 기종들은 얄짤 없다.
혼다 커브와 대림 씨티 시리즈 계열 오토바이는 엔진이 클러치가 떨어지는 회전까지 떨어지거나 변속페달을 임의로 계속 밟고 있는 방법[4][5]으로 클러치를 직접 조작할 수 있다. 그러나 스쿠터의 경우 별달리 엔진브레이크의 영향을 줄일 수 있는 방법이 없다.
다만 클러치레버가 없기 때문에 오른손만으로 이륜차의 조종이 가능하므로[6] 한손으론 배달통을 들고 다닐 수 있다는 장점이 있다.[7][8] 그리고 우리나라의 많은 일수업자들은 스로틀을 왼쪽으로 바꾸는 개조를 통해 오른손으로 명함 날리기 신공을 하기도 한다. 여러모로 생업에 도움이 되는 편이다.[9]
3. 여담
자동차 같은 상대적으로 대배기량 차량에서 원심클러치를 쓰면 내구성 문제가 상당하기에, 보통은 마찰클러치나 토크 컨버터를 사용한다.대표적인 사용기종은 Honda Cub, 각종 스쿠터류, K200 APC[10], 엔진 RC카등에도 사용된다.
2023년 5급 공개경쟁채용시험 제2차시험 기계설계 과목의 제5문으로 출제되었다.
[1] 연료 없이 바퀴의 동력만으로 굴러갈 때 발생하는 엔진쪽 저항. 일반적인 상황에서는 엔진의 힘으로 바퀴가 굴러가지만, 주행 중 스로틀을 풀고 감속하면 인젝터가 연료 공급을 끊어 바퀴가 엔진을 돌리는 현상이 생기게 된다. 세발자전거의 속도가 빨라지면 발이 페달의 속도를 못 따라가는 것과 같은 이치라고 보면 된다. 엔진이 크거나 압축비가 높을수록 크다.[2] 그렇다고 무조건 풀스로틀로 출발하는 것 역시 미션에 부담을 주므로 주의해야 한다. 참고로 엔진에 연결된 풀리를 드라이버 풀리, 바퀴와 연결된 풀리를 드리븐 풀리, 그리고 이 둘을 연결하는 것이 벨트이다.[3] Bacon, Roy (1996), Honda: The Early Classic Motorcycles: All the Singles, Twins and Fours, Including Production Racers and Gold Wing—1947 to 1977, Niton Publishing, pp. 164–191, ISBN 1-85579-028-9. 실제로 이렇게 시동을 거는 방법을 유튜브 등에서 확인할 수 있다.[4] 언더본의 변속페달 자체가 변속클러치+변속페달의 조합이다. 즉, 씨티류는 원심클러치+변속클러치라고 하는 듀얼클러치가 들어있는 머신인 것이다![5] 변속 페달을 반 정도만 밟으면 동력이 끊어질 때가 있다. 그렇게 민감한 정도는 아니라 한두 번 해보면 알 수 있다.[6] 대부분의 이륜차는 왼쪽에 클러치 레버, 오른쪽에 프론트브레이크 레버+ 스로틀 그립이 있다.[7] 혼다 커브가 이 원심클러치를 사용하게 된 계기도 창업자 혼다 소이치로가 메밀국수 배달하는 사람들이 한손으로 배달통을 들기 위해서라고 한다. 대개의 면요리는 이륜차의 진동 때문에 배달시 국물이 튀거나 맛이 떨어진다고. 그래서 중국요리 배달의 경우 한손으로 철가방을 들고 배달하는 경우도 있다.[8] 물론 이륜차를 한 손으로 운전하는 것은 매우 위험하다.[9] 반대로 왼쪽의 경적버튼과 오른쪽의 시동버튼 배선을 맞바꾸기도 한다. 시동을 걸 땐 왼손의 경적버튼을 쓰고, 왼손을 못쓸 때 경적을 누르도록 오른쪽에 붙은 시동버튼을 경적스위치로 쓴다.[10] 상술한 내구성 문제 때문에 A1부터는 그냥 자동변속기를 쓴다.