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공부 및 교육/CATIA 및 기계설계

[자동차 설계 이론] 차량의 주요 제원, 섀시 : 동력전달장치, 조향장치, 제동장치, 현가장치

by whooops 2024. 10. 15.
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자동차 패키지 설계 검토

- 차량의 주요 제원

: 기계류의 치수, 무게를 바탕으로 성능과 특성을 나타내 수적 지표, 제품의 디자인 및 특성이며, 제품의 경쟁력 등 정보를 담고 있다.

 

1. 전장 Overal Length

차의 중심선을 기준으로 앞뒤로 가장 튀어나온 부분 간의 거리이다.

번호판 고정용 볼트나 그릴 가드 같은 부가 기구는 포함하지 않는다.

 

 

2. 전폭 Overal width

차 중심선에서 좌우로 가장 바깥쪽으로 튀어나온 부분 간의 거리이다.

보통 자동차 측면에서 가장 튀어나온 기구는 사이드 미러지만,

제원표에서는 사이드 미러를 제외한 차체의 가장 바깥쪽 부분을 기준으로 한다.

 

 

3. 전고 Overal Height

타이어의 접지면과 지붕의 가장 높은 부분 사이의 거리이다.

보통 루프레일이나 캐리어 같은 기구는 포함하지 않지만,

포함할 경우 괄호[]를 이용해 표기한다.

 

 

4. 축거 Wheel Base

휠 베이스라 불리는 축거는 앞 뒤 차축 중심선 사이의 수평거리이다.

즉, 앞바퀴의 중심과 뒷바퀴 중심의 거리를 지칭한다.

- 중심의 휠베이스 공간을 제외한 앞쪽 공간을 프론트 오버행(Front Overhang) / 뒤쪽 공간을 리어 오버행(Rear Overhang)

 

5. 윤거 Front Tread / Rear Tread

좌우 타이어 간의 거리이다.

차의 정면에서 보았을 때 좌우 타이어의 중심간의 너비를 나타낸다.

승용차는 주행 저항과 코너링 특성을 고려해 앞뒤 윤거에 차이를 둔다.

 

 

섀시 Chassis

엔진 Engine

동력전달장치 Power Train

조향 장치 Steering system

제동장치 Brake system

현가장치 Suspension system

프레임 Frame

 

 

동력전달장치 Power Train

: 엔진에서 발생된 동력을 구동바퀴까지 전달하는 모든 부품의 총칭

엔진/ 트랜스 미션/ 구동축/ 차동 장치 등 동력을 생성해서 자동차를 움직이게 하는 모든 요소

 

- 클러치(Clutch) : 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 역할

- 변속기(Transmission) : 자동차의 주행조건에 따라 선택

- 추진축(Propeller Shaft) : 변속기에서 선택된 구동력을 전달하는 드라이브라인(자재이음, 슬립이음, 추진축)

- 종감속 기어 (Final Reduction Gear) : 엔진의 동력을 직각 또는 직각에 가까운 방향으로 전환해 주는 역할

- 차동 기어(Differential Gear) : 좌우 바퀴의 회전차를 주어 커브길 등을 원활하게 회전하도록 하는 차동장치, 차축, 바퀴 등으로 구성되어 있음

 

 

 

* 동력전달 장치(Power Train)의 동력전달 유형

 

FF방식

엔진 > 클러치 > 변속기 > 종감속 기어 > 차동기어 > 차축 > 바퀴

 

FR방식

엔진 > 클러치 > 변속기 > 추진축 > 종감속 기어 > 차동기어 > Rear Axle > 바퀴

 

4WD 방식(AWD)

뒷바퀴) 엔진 > 클러치 > 변속기 > 추진축 > 종감속기어> 차동기어 > Rear Axle > 바퀴

앞바퀴) 엔진 > 클러치 > 변속기 > Transfer case > 차축 > 앞바퀴

 

 

 

조향장치 Steering

주행 중 자동차의 진행 방향을 운전자의 의도하는 바에 따라 임의로 조작할 수 있도록 하는 장치

 

조향 핸들 > 조향 핸들 축 > 조향 기어 > 타이로드 > 조향 너클 > 바퀴

 

C-MDPS

컬럼구동식.

엔진룸에 설치공간 확보가 어려울 때 적합

R-MDPS에 비해 출력 떨어짐

중형차 이하에 주로 장착

 

P-MDPS

피니언 구동식

좁은 엔진룸 공간에 가능

 

R-MDPS

랙 구동식

랙 부위에 충분한 공간 필요

큰 용량으로 대형차에 사용

 

 

제동장치 Brake System

주행 중인 자동차를 감속, 정지, 정차시키고

정차 중인 차량의 이동을 방지(주차)하는 역할 을 하는 중요한 장치

 

- 브레이크 페달, 마스터 실린더, 휠 실린더, 브레이크 파이프 브레이크슈, 브레이크 드럼 등으로 구성

 

- 배력장치 Brake Booster

- 마스터 실린더 Master Cylinder

- 파킹 브레이크 레버 Parking Brake Lever

- 브레이크 페달 Brake Pedal

- 앞 디스크 브레이크 Front disk Brake

- 뒤 드럼 브레이크 Rear drum brake

 

 

 

현가장치 Suspension

자동차가 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 흡수하기 위해

프레임과 차축 사이에 완충장치를 설치하여 승차감을 좋게 하고, 

나아가 자동차 각 부분에 충격과 진동에 의한 손상이 발생되는 것을 방지한다.

노면과 타이어의 접촉을 최적화하여 안전성을 증가시키는 중요한 부품입니다.

각종 스프링과 쇼크 업소버 등으로 구성되어 있다.

 

- 섀시 스프링 Chassis Spring

판 스프링 Leaf Spring

코일 스프링 Coil Spring

토션 바 스프링 Torsion bar Spring

공기 스프링 Air Spring

 

- 쇼크 업소버 Shock Absorber

스프링의 반동을 제어하는 역할

 

- 스테빌라이저 Stabilizer (=안티 롤 바 or Sway Bar)

차체의 기울기를 작게 하기 위해 붙인 비틀리는 막대 스프링(토션 바)

앞뒤 바퀴에 모두 사용된다.

좌우 바퀴가 서로 다른 움직임을 할 때에만 작용한다.

경주용 차에는 필수지만 일반승용차에도 쓰이는 경우가 늘어나고 있다.

 

*예시 : 코너링 시 바깥쪽 바퀴가 바운드하고 안쪽바퀴는 리바운드하게 됨

이때 좌우바퀴의 움직임이 다른데, 이것을 같아지게 하는 작용을 하는 것이 스테빌라이저로

차체의 기울기를 작게 한다.

 

 

 

 

프레임 Frame

프레임 Frame ; Body-on-frame

모노코크 바디 Monocoque body ; Unilbody

 

 

 

 

바디 Body

메인 차체 Main body

차체 외장 / 내장

 

 

 

* 카울 포인트

보닛과 윈드실드의 경계

전면 유리의 각도와 후드 길이, 실내공간과 화물공간의 크기 등을 결정

휠 베이스와 전체 높이 등의 차체 비례를 형성

 

 

*히프 포인트

 

 

 

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