스크랩 휠~얼라인먼트란?

[chsch1122]

초보 딱지를 떼는 데 정비 상식은 필수. 초보운전자가 알아야 할 자동차 정비상식 안내. (차량 정비에 관해 궁금증이 있다면 엽서를 이용해 문의해주세요. 정성껏 답변해드리겠습니다)
	기어 변속이 늦을 경우 엔진에서 ‘컹컹’ 하는 소리가 나는데 무엇이 문제인가요?
	기어 변속이 느리면 엔진 동력 발생 직전에 연소실 압력이 급격히 증가하고 이상 연소에 의해 피스톤이 실린더 벽에 충격을 발생시켜 ‘컹컹’ 하는 소음을 동반하는데 노크소리와 비슷해 이를 노킹 현상이라 부릅니다. 요즘에는 전자제어 기술의 발달로 엔진 컴퓨터가 사전에 적절히 제어해 주행시 이런 소리를 거의 들을 수 없으나 기어 변속이 적절하지 못할 경우에는 노킹이 발생합니다. 노킹은 충격을 동반하기 때문에 엔진 내부에 손상을 일으킬 수 있으며 발생 원리는 다음과 같습니다. 100℃에 가까운 건식 사우나에서는 피부가 견딜 수 있지만 100℃ 가까운 물에서는 바로 화상을 입게 마련입니다. 그만큼 물에서는 열전달이 빠르게 일어나며 뜨거운 기운이 직접 피부에 작용하기 때문인데 엔진도 이와 마찬가지입니다. 엔진 내부의 연소온도는 2,000℃에 이르지만 엔진은 그보다 훨씬 낮은 온도에서 녹아 버리는 알루미늄 또는 철로 만들어져 있습니다. 알루미늄의 융점은 약 660℃, 순철의 융점은 1,538℃로, 이처럼 낮은 온도에서 녹는 알루미늄과 철로 만들어진 엔진이 2,000℃의 고온에서 견디는 것은 엔진 내부의 화염이 직접 엔진 벽에 닿지 않고 엔진 벽에 얇은 소염층이 형성되면서 고온의 연소가스가 연소실 벽에 직접 작용하지 못하고 꺼지기 때문입니다. 그러나 노킹이 발생하면 연소실 내부의 압력이 급격히 증가해 얇게 형성되는 소염층을 충격에 의해 파괴시키므로 화염이 피스톤 및 연소실 벽에 직접 닿게 됩니다. 국부적인 열전달은 피스톤 및 실린더에 요철을 발생시켜 엔진을 손상시킵니다. 기어 변속은 노킹과 직접적인 관계가 있습니다. 기어 변속이 느리면 엔진은 빠르게 회전하려고 하나 기어가 고단에 고정되어 있어 천천히 회전합니다. 이에 비해 점화플러그는 엔진의 정상 회전속도에 맞추어 점화해 피스톤이 상승하고 있는 도중에 엔진 내부의 압력이 급격히 증가하게 됩니다. 이때 피스톤이 실린더 측면을 때리는 현상으로 이어지는 것을 노킹이라 하며 노킹은 엔진 내부를 손상시켜 내구력과 성능을 저하시키며 배출가스를 증대시킵니다. 노킹 방지를 위해서는 기어 변속시 여유 출력을 가지고 변속을 하는 것이 중요합니다. 요즘에는 전자제어 엔진 기술이 발달해 여유 출력을 가지고 변속하면 노킹이 거의 발생하지 않기 때문에 노킹에 대한 두려움을 가질 필요는 없습니다. 그러나 적절한 기어 변속은 엔진 및 구동계통의 부하를 저감시켜 차량 전체의 내구력을 증대시킵니다.
	휠얼라인먼트란 정확히 무엇이며, 조정하지 않을 경우 어떤 현상이 생기나요?
	주행 중 타이어가 한쪽으로 쏠리면 여간 신경이 쓰이지 않습니다. 타이어의 쏠림 현상은 대부분 전차륜 정렬의 불량이나 브레이크 장치에 이상이 있을 경우, 그리고 타이어의 공기압 부족 등으로 발생합니다. 이러한 쏠림 현상은 타이어의 이상 마모를 동반해 금전적인 손실은 물론 안전운전에도 큰 영향을 미치므로 신속히 정비해야만 합니다. 주행 중 타이어 쏠림 현상을 일으키는 가장 큰 원인은 전차륜 정렬입니다. 조향축의 타이어는 정확하게 노면과 수직 방향으로 설치되어 있지 않고 기하학적인 방법으로 설치되어 있는데 이렇게 기하학적으로 설치된 요소를 전차륜 정렬이라 부릅니다. 전차륜 정렬은 크게 캠버, 토우, 킹핀 경사각, 캐스터로 나뉘며 캠버는 타이어를 앞에서 보았을 때 노면과 이루는 수직선에 비해 약간 밖으로 기울어져 장착되어 있습니다. 이것을 플러스(+) 캠버라 하고 반대로 기울어져 있으면 마이너스(-) 캠버라 합니다. 타이어를 노면과 수직방향으로 설치하지 않는 이유는 차량의 하중을 고르게 분포해 액슬의 부담을 줄여주기 위함입니다. 두 번째 원인은 토우와 관련된 것인데 승용차량 타이어 이상 마모의 95%를 차지합니다. 앞바퀴를 위에서 보면 앞쪽이 뒤쪽보다 좁게 되어 있는데 이것을 토우인이라 하고 반대로 앞쪽이 넓게 되어 있는 것을 토우아웃이라 합니다. 토우아웃은 경기용 자동차에 사용하며 일반 자동차에는 잘 사용하지 않습니다. 토우인의 기능은 주행 중 타이어의 이탈 방지와 구동저항에 의해 타이어가 옆으로 벌어지는 현상을 방지하는 것입니다. 정확하지 않을 경우 타이어는 계속 옆으로 끌리게 되어 새털 마모 현상을 일으킵니다. 세 번째로 킹핀 경사각을 살펴야 하는데, 킹핀은 전륜을 차체에 고정시키며 조향시 이를 중심으로 타이어가 회전운동을 하게 됩니다. 킹핀은 위쪽이 안쪽으로 약간 기울어진 채 장착되어 있어 핸들에 복원력을 주며 앞 차축을 잭으로 들어 올리고 좌우로 핸들을 돌리면 킹핀 경사각에 의해 타이어가 아래위로 움직입니다. 좌우측 한쪽 바퀴의 킹핀이 불량하다면 타이어의 쏠림 현상이 더욱 커집니다. 킹핀 경사각 불량의 원인은 과적에 의한 액슬의 휨, 주행 중 강한 충격에 의한 액슬 변형 등을 들 수 있습니다. 네 번째로 캐스터를 점검해야 합니다. 킹핀은 옆에서 보면 약간 후방으로 기울어진 채 장착되는데 노면의 수직선과 킹핀의 중심선이 이루는 각을 캐스터라 합니다. 이 원리에 의해 자동차의 타이어도 자전거의 앞바퀴처럼 설치되어 있어 주행 중 직진성향을 띠게 되는 것입니다. 전차축의 정확한 설치 유무도 점검해야 하는데 앞 차축은 뒤 차축과 수평상태를 유지하고 있어야 합니다. 이것을 셋백이라 하는데 전륜축의 설치 자체가 기울게 설치되어 좌우 바퀴 중 하나가 앞으로 또는 뒤쪽으로 설치된 것이 플러스(+) 셋백입니다. 셋백은 전자 장비를 통해 알 수 있으며 차축의 설치를 정확히 함으로써 조정할 수 있습니다. 마지막으로 트러스트 각이 있는데 전차륜 정렬을 하고 차축을 정확히 장착해도 후차축의 정렬이 불량할 경우, 즉 차량의 주행방향과 후차축의 중심이 어긋나 있을 경우 차량은 옆으로 미끄러져 흔히 말하는 게걸음을 하게 됩니다. 트러스트 각도 마찬가지로 전자 장비를 통해 점검하며 후차축의 설치를 정확히 해 수정합니다. 정확한 전차륜 정렬은 차량의 조향성능 증대뿐 아니라 자동차의 구동저항도 작게 해 타이어의 이상마모를 방지하고 내구력을 증대시킵니다. ■ 휠-얼라인먼트 의 필요성   노면회전저항(42.2%)은 연료소모및 타이어마모등에 있어 비경제적인 주요원인 이다.   노면저항을 줄이기 위해 차량제조회사는 계속적으로 현가장치및주변기기에 변형을 주고 있으며   이를 최소로 하기위해 정확한 휠-얼라인먼트 작업은 명백히 충분한 가치가 있는것이다.   전체차륜(4-wheel)정렬의 문제점으로 노면마찰 및 차량 전체흐름의 불균형으로 관련 부품 마모 심화   세계적으로 독립현가장치 및 유니바디(unibody)제작 추세로 휠-얼라인먼트 문제점으로 더욱 증가 ■ 휠-얼라인먼트 의 효과   (1) 연료 절감   (2) 타이어 수명 연장   (3) 안전성과안락성   (4) 핸들진동및쏠림방지   (5) 현가장치부품및조향장치 관련부품 수명연장 ■ 휠-얼라인먼트 점검시기   (1) 새(광폭)타이어 와 휠을 교체한 경우.   (2) 하체,특히 현가장치와 조향장치의 부품을 교환한 후.   (3) 대소형 접촉 사고후   (4) 타이어의 이상마모 또는 편마모시

■ 휠 얼라인먼트란?

  휠 얼라인먼트란 한마디로 말하면 바퀴정렬(차륜정렬)이라고 합니다.
  일반적으로 운전시 핸들이 떨리거나 한쪽으로차가 쏠리는 경우 휠 얼라이먼트를 조절합니다.

  좀 더 자세히 설명을 하자면,
  휠 얼라인먼트란 서스펜션(현가)이나 스티어링(핸들)의 시스템을 구성하는 각각의 부품이 어떠한 각도의
  관계를 갖고 자동차에 장착되어 있는지를 나타낸 것이다.
  휠 얼라인먼트는 캐스터/캠버/토/SAI/인클루디드 앵글/회전 각도(20도 회전각 및 최대 회전각)/세트 백
  (뒷바퀴 세트 백)/지오메트리컬 드라이브 액시스(스러스트 앵글)/뒷바퀴 캠버/뒷바퀴 토 등 여러 각도에
  의해서 구성되어 있다.
  만약 그 자동차가 4WS(Four Wheel Steering : 4륜 조향)의 경우에는 뒷바퀴의 터닝 앵글(뒷바퀴의
  조향각)도 이에 포함된다.

  이들 여러 가지 각도는
    *차량의 중량이 현가의 가동 부분에 적당히 배분되어야 하며,
    *주행상의 안전성과 최대의 타이어 수명이 확보될 수 있도록 설계되어야 한다.

  휠 얼라인먼트를 조정할 때는 이들 여러 가지 각도 중에서
    * 어느 각도를 조정할 수 있고, 어느 각도를 조정할 수 없는가
    *어느 각도가 스티어링 흐름에 영향이 있는가
    *어느 각도가 하중의 변동에 의해 변화하는가
    *어느 각도가 타이어의 마모에 영향이 있는가
    *이 각도를 조정하면 다른 각도는 어떻게 변하는가 등을 잘 알아야 한다.

  휠 얼라인먼트의 조정 작업은 뒷바퀴부터 시작하여 그것이 끝나면 앞바퀴의 캐스터, 캠버, 토의 순서로
  진행하는 것이 일반적인 순서이다.
  각 자동차 메이커는 자기 회사 자동차의 휠 얼라인먼트에 관한 제원(데이터)을 제시하고 있으므로 각
  수치를 각 제원의 허용 범위에 들어가게 하면 좋은 결과를 얻게 되어 있다.

  휠 얼라인먼트 조정의 최종 목적은
    *주행상의 안전성(安全性과) 안정성(安定性)
    *자기 직진성과 접지 성능
    *최대의 타이어 수명을 확보하는데 있다.

  올바른 휠-얼라인먼트(차륜정렬)는 차량이 움직이는 동안 마찰,중력,원심력및운동에 의해 발생되는 모든
  힘을 균형시켜주는것을 포함한다. 현가장치및 조향장치시스템의 모든부품은 특정규격에 맞아야만 하며,
  모든 이러한 규격의 조합이 휠-얼라인먼트 인 것이다.

  적절한 얼라인먼트작업은 차량이 더욱 부드럽게 운행하고 좀더 좋은 노면-접촉특성 을 부여하고 조향성이
  좋아지며 직선이나 커브길에서 더욱 안정되게 한다.
  이는 또한 비정상적인 타이어마모를 일으키게하는 불필요한 노면마찰로 오는 연료의 낭비, 타이어마모,
  서스펜션부품마모,등에 결함을 주며 만일 현가장치및 조향시스템에 결함이 있다면 그 결과는 부품손상,
  자산손상, 심하게는 생명을 앗아갈수도 있는 것이다.