201325077 장재훈 현가장치..

[장재훈]

현가장치란?

프레임에 차축을 장착시키고 주행 중 노면 충격과 진동을 흡수하고 승차감을 향상시키며 안정성을 높이는 기구를 이른다.
구동력, 제동력, 원심력과 주행 중인 자동차에 영향을 주는 외부적 요인들을 흡수하여 차체를 항상 안정된 위치로 복원시키고 유지하는 기능을 한다.
주요 부품으로는 스프링, 쇼크 업소버, 스태빌라이저 등이 있으며 설치 방식이나 부품의 종류에 따라 여러 가지로 구분된다.

1. 일체 차축 현가 장치(Solid axle suspension) : 평행/횡방향 판 스프링 형식

장점 : 적은 부품수/간단 구조, 선회시 차체 기울기 적음

단점 : 승차감 불량, 앞바퀴 shimmy현상 발생 가능성

2. 독립 현가 장치(Independent Suspension) : 위시본/맥퍼슨/트레일링 링크/스윙차축 형식

장점 : 승차감 좋음, shimmy 현상 발생 적고 도로 그룹감 우수, 스프링 상수 작은 스프링도 사용 가능

단점 : 복잡 구조, 가격/취급 불리, 얼라인먼트가 틀어지기 쉬움, 타이어 조기 마모 가능성 높음

1) 위시본 형식

가) 위 아래 콘트롤 암의 길이에 따른 분류

- 평행 사변형 형식

- SLA 형식( Short long arm type)

a. 평행사변형 형식

- 위 아래 콘트롤 암의 길이가 길다.

- 캠버는 변화 없다

- 윤거는 변화 있다

b. SLA 형식

- 위 컨트롤 암보다 아래 컨트롤 길이가 길다.

- 윤거는 변화 없다.

- 캠버는 변한다.

2) 맥퍼슨 형식

- 현가 장치와 조향 너클이 일체로 되어 있다.

가) 특징

a 구조 간다

b. 엔진실의 유효 체적을 넓게 할 수 있다.

c. 스프링 밑 질량이 작아 로드 홀딩이 우수하다.

d. 윤거는 약간 변하나 캠버는 거의 변화가 없다.

e. 마멸 및 손상되는 부분이 적어 정비가 용이하다.

f. 진동흡수율이 크기 때문에 승차감이 좋다.

3) 트레일링 링크 형식

- 1개 또는 2개의 암으로 구성

1. 스프링

- 차량에 적용되는 스프링의 종류는 금속 스프링, 고무 스프링, 공기 스프링, 비금속 스피링

- 금속 스프링에는 판 코일 토션바 스프링이 있음

4. 일체차축 현가장치

- 부품의 수가 적어 구조 간단

- 스프링 밑 질량이 커 승차감 불량

- 경사진 도로에서 차체가 기울어짐

- 평행 판스프링 형식에서 스프링 정수가 너무 적은것은 사용불가

- 화물차에 주로 사용

5. 공기스프링

- 고유진동 낮춤

- 하중이 변한다해도 차체 높이 일정하게함

- 스프링 세기가 하중에 비례하여 짐이 있을때와 빈차일ㄷ때 승차감 비슷

- 감쇠성이 있어 작은 진동 흡수

6. 전자제어 현가장치

1> 기능

- 주행, 노면상태 적응

- 조정성, 승차감의 불균형 해결

- 차고 조정

2> 구조

- 스로틀위치센서, 조향휠각속도센서, 차속센서, 차고센서, 제동등스위치, 등의 값을 ecu 가 받아처리

3>제어

- 선회시 좌우방향 작용 가속도를 g센서로 검출 제어

- 급출발 급가속시 차체 앞쪽 들고 뒤쪽 낮히는 노스업현상 제어

- 요철노면 주행시 차고의 변화와 주행속도 고려 속업쇼버의 감쇠력 증가

- 급제동시 차체 앞쪽 낮이고, 뒤쪽 높아지는 노스다운 현상 제어

그림과 같이 스프링의 가운데를 프레임에 고정하고 , 양 끝은 새 클로서 차축에 설치되어 있는 형식이다 . 이 형식은 차축의 위치를 정하기 위한 별도의 장치가 있어야 한다

 독립현가 Wish bone 형식

독립현가장치는 차축을 분활하여 양쪽 바퀴가 서로 관계없이 움직이게 하여 승차감이나 안전성이 향상되도록 한거이며, 위시보운 형식은 위아래 콘트롤 아암, 에 코일 스프링, 조향너클, 쇽업소오버 등으로 구성되어 있다

) 구조: 맥퍼슨 형식은 쇽업소오버(스트러트바) 내부에 코일스프링, 너클암이 설치되고 스트러바아 위쪽은 인슐레이터로 차체에 지지되고 아래쪽은 로워암, 크로스멤버로 통해 차체에 지지되며 요 근래에는 승용차에 많이 사용되고 있다 2) 구성부품 ▶코일 스프링;코일 스프링은 스프링 강의 둥근 막대를 코일 모양으로 감아서 만든 것으로, 외력을 받을 때 판 스프링은 구부러지는 데 비해 코일 스프링은 비틀려 진다. 따라서, 에너지 흡수력이 판 스프링보다 크고 스프링 작용이 유연하기 때문에 주로 승용차에 쇽 업쇼버와 결합하여 많이 사용되고 있다.

▶ 스트러트 바=로워암을 지지해주고 캐스터를 조정하는 기구

▶ 스테빌라이저= 선회시 차체의 롤링 및 평형유지(비틀림 반동 에너지 작동)

▶ 스트러트 어셈블리 : 하나의 튜브에 안쪽에는 쇽업소버, 바 같쪽에는 코일 스프링, 아래 부분에는 너클이 연결된다 .

독립현가 트레일링 링크 암식: 서스펜스 멤버와 트레일링 암에 의하여 지지되고 진동흡수완화

 

 독립현가 스윙차축식: 레디어스 로드에 의해 너클 지지되고 진동흡수완화

독립현가 장치 장단점

1) 스프링 아래부분의 질량이 적어 승차감이 좋다

2) 바퀴의 시미현상이 생겨도 로드홀딩 (rold holding)이 좋다

3) 유연한 스프링을 사용하고 좌우 바퀴가 별개로 작동되어 승차감이 좋다

4) 구조가 복잡하고 관절 부분이 많으므로 바퀴의 정렬이 틀려지기 쉽다

5) 바퀴의 상하 운동때 윤거와 정렬 상태가 변화 하므로 타이어 마멸이 빠르다

. 공기 현가장치

1) 개 요

이 형식은 압축 공기의 탄성을 이용한 것이며, 공기 스프링, 레벨링 밸브, 공기 저장 탱크, 공기 압축기로 구성되어 있다. 이 형식의 특징은 다음과 같다.

① 하중 증감에 관계없이 차체 높이를 항상 일정하게 유지하며 앞･뒤, 좌･우의 기울기를 방지할 수 있다.

② 스프링 정수가 자동적으로 조정되므로 하중의 증감에 관계없이 고유 진동수를 거의 일정하게 유지할 수 있다.

③ 고유 진동수를 낮출 수 있으므로 스프링 효과를 유연하게 할 수 있다.

④ 공기 스프링 자체에 감쇠성이 있으므로 작은 진동을 흡수하는 효과가 있다.

2) 구조 및 기능

① 공기 압축기(air compressor)：이것은 엔진에 의해 V벨트로 구동되며 압축 공기를 생산하여 저장 탱크로 보낸다.

② 서지 탱크(surge tank)：이것은 공기 스프링 내부의 압력 변화를 완화하여 스프링 작용을 유연하게 해주는 것이며, 각 공기 스프링마다 설치되어 있다.

③ 공기 스프링(air spring)：공기 스프링에는 벨로즈형(bellows type)과 다이어프램형(diaphram type)이 있으며, 공기 저장 탱크와 스프링 사이의 공기 통로를 조정하여 도로 상태와 주행속도에 가장 적합한 스프링 효과를 얻도록 한다.

④ 레벨링 밸브(leveling valve)：이 밸브는 공기 저장 탱크와 서지 탱크를 연결하는 파이프 도중에 설치된 것이며, 자동차의 높이가 변화하면 압축 공기를 스프링으로 공급하거나 배출시켜 자동차 높이(車高)를 일정하게 유지시킨다.

[느르사이]

좋은 자료입니다.