자동차 서스펜션 작동 방식

언뜻보기에 자동차 서스펜션이 아주 간단하게 작동하는 것 같습니다. 범프가 덜 울퉁불퉁하면 모든 것이 잘된 것입니다. 사실 서스펜션 시스템은 손이 많이 가고 부품들이...

언뜻보기에는 자동차 서스펜션이 아주 간단하게 작동하는 것처럼 보입니다. 범프가 덜 울퉁불퉁하면 모든 것이 잘됩니다. 맞습니까?

실제로 서스펜션 시스템에는 수많은 기능이 있으며 그 구성 요소는 다른 주요 차량 시스템에 비해 막대한 하중을 견뎌야 합니다. 서스펜션 시스템은 프레임과 휠 사이에 위치하며 몇 가지 중요한 용도로 사용됩니다. 이상적으로는 잘 조정된 서스펜션이 도로의 요철과 기타 요철을 흡수하여 차 안에 있는 사람들이 편안하게 이동할 수 있도록 합니다. 이것은 승객의 관점에서 매우 중요하지만 운전자는 서스펜션 시스템의 다른 기능을 알아차릴 것입니다. 이 시스템은 또한 바퀴를 가능한 한 많이 지면에 유지하는 역할을 합니다.

휠은 자동차의 성능과 안전에 매우 중요합니다. 바퀴는 도로에 닿는 자동차의 유일한 부분입니다. 즉, 지면에 동력을 전달하는 동시에 차량을 운행하는 동시에 차량을 정지시키는 역할도 담당해야 한다. 도로의 요철과 움푹 들어간 곳을 흡수하는 시스템이 없으면 고르지 않은 지면에서 차량이 흔들리고 흔들리며 견인력이 부족하여 거의 사용할 수 없게 됩니다. 서스펜션 시스템은 울퉁불퉁한 도로에 대한 훌륭한 솔루션이지만 이제 바퀴가 모든 표준 임무를 담당하고 범프에서 범프를 흡수하기 위해 위아래로 움직여야 한다는 점을 고려할 때 작업을 훨씬 더 어렵게 만듭니다. 차의 손잡이가 스프링에 달려 있지 않은 것 같고 매번 던져집니다.

그렇기 때문에 서스펜션 시스템이 매우 복잡합니다. 여기에는 많은 부품이 관련되어 있으며 하나의 부러지거나 구부러진 부품이 전체 설정을 망칠 수 있습니다.

서스펜션 시스템은 어떻게 작동합니까?

대부분의 현대 자동차에는 독립적인 전면 및 후면 서스펜션이 있어 각 바퀴가 서로 독립적으로 움직일 수 있습니다. 그러나 일부 차량은 비용이 저렴하고 디자인이 단순하기 때문에 더 단순한 솔리드 액슬을 사용합니다. 새 차량에 여전히 사용되는 유일한 솔리드 액슬은 드라이브 액슬입니다. 구동축에는 각 끝에 구동 휠이 있고 데드 액슬에는 각 끝에 자유 회전 타이어가 있습니다. 서로 독립적으로 움직이지 않는 뒷 타이어의 문제는 노면에 대한 것이 아니라 서로에 대해 항상 같은 각도를 유지한다는 것입니다. 이것은 그립이 적고 예측 가능한 핸들링이 적다는 것을 의미합니다. 최신 버전까지 Ford Mustang은 라이브 액슬을 사용했으며 향수를 불러일으키는 핸들링을 위해 성능을 희생했다는 비판을 많이 받았습니다.

빔 액슬은 또한 불필요한 스프링 하중량을 발생시킵니다. 현가하중량은 서스펜션이 지지하지 않는 중량입니다. 서스펜션에 의해 지지되는 질량을 스프링 질량이라고 합니다. 스프링 웨이트에 비해 낮은 스프링 아래 중량은 차량을 더 가볍고 다이내믹하게 만듭니다. 그 반대는 거친 승차감과 차에 대한 통제력이 떨어지는 느낌을 줍니다. 차축을 통해 바퀴에 동력을 전달하는 차동 장치가 차축 자체가 아닌 차량의 프레임이나 차체에 부착되면 스프링 하질량이 훨씬 적습니다. 이것은 다른 휠에 큰 영향을 주지 않고 한 휠을 구동할 수 있는 다른 많은 이점 중 하나인 중요한 이유 중 하나이며, 독립 서스펜션이 자동차 제조업체에서 차량의 앞바퀴와 뒷바퀴에 거의 보편적으로 사용되는 이유입니다.

독립적인 전방 서스펜션을 사용하면 한쪽 끝에서 프레임에 볼트로 고정된 스프링과 댐퍼와 다른 쪽 끝에서 링크 또는 위시본으로 각 앞바퀴가 위아래로 움직일 수 있습니다. 컨트롤 레버는 레버의 한쪽 끝에서 중앙에 가까운 차량 전면에 부착되고 다른 쪽 끝에는 스티어링 너클이 부착됩니다. 위시본도 동일하지만 두 지점에서 프레임에 부착되어 위시본과 유사한 부품이 됩니다. 차량이 안전하게 작동하려면 앞바퀴가 회전하고 일정한 정렬을 유지해야 하므로 독립적인 앞 서스펜션 시스템에서 각 구성 요소의 위치는 매우 중요합니다.

독립형 리어 서스펜션은 리어 휠이 정상적으로 조향되지 않기 때문에 조향 다이내믹스를 고려하지 않고 프론트와 동일한 기술을 사용합니다. RWD 및 XNUMXWD 차량은 컨트롤 암 또는 위시본의 중앙에 있는 프레임에 차동 장치가 장착되어 있는 반면, 전륜 구동 차량은 스프링과 댐퍼만 필요한 매우 간단한 리어 서스펜션이 있습니다.

댐퍼와 스프링은 서스펜션이 움직일 때 모든 댐핑과 압축을 제공합니다. 스프링은 스프링 웨이트를 휠에서 멀리 유지하고 압축에 저항하는 힘을 제공합니다. 쇼크 업소버는 스프링이 위아래로 튀는 것을 방지하기 위해 서스펜션이 일정한 속도로 압축 및 압축 해제되도록 하는 오일로 채워진 실린더입니다. 최신 쇼크 업소버(또는 댐퍼)는 속도에 민감합니다. 즉, 더 가벼운 충격을 더 부드럽게 처리하고 더 큰 충격에 더 큰 저항을 제공합니다. 스프링을 경비견으로 생각하면 충격으로부터 차를 격렬하게 보호할 준비가 되어 있습니다. 쇼크 업소버는 경비견의 목줄을 잡아주는 역할을 하여 그들이 너무 멀리 가지 않고 득보다 실이 더 많은지 확인합니다.

많은 자동차, 특히 소형 자동차는 코일 스프링 중앙에 위치한 충격 흡수 장치 역할을 하는 MacPherson 스트럿을 사용합니다. 그것은 공간을 절약하고 더 가볍습니다.

서스펜션 시스템은 승객의 편안함을 어떻게 개선합니까?

승차감이나 승차감이 좋다는 것은 서스펜션이 노면과 잘 분리되어 있다는 뜻입니다. 서스펜션은 차를 흔들지 않고 필요에 따라 위아래로 움직일 수 있습니다. 운전자는 방해가 되는 도로 상황을 인식하고 고속도로 측면으로 차를 몰 때 럼블 스트립을 느낄 수 있는 충분한 도로 경험을 얻습니다.

오래된 고급차, 더 구체적으로 미국의 고급차는 운전자가 마치 보트를 운전하는 것처럼 느낄 정도로 부드러운 서스펜션을 가지고 있습니다. 운전 중 상황 인식을 유지하려면 도로 감각(최소한 약간)이 필요하기 때문에 이것은 최적이 아닙니다. 공장에서 튜닝한 스포츠카와 소형차는 종종 도로와의 격리가 좋지 않다는 비판을 받습니다. 이러한 차량의 제조업체는 그들의 인구 통계가 도로에서의 편안함보다 트랙에서 빠른 랩 타임을 선호한다고 가정합니다. 또한 레이스 트랙 속도로 주행하는 차량은 공중에서 훨씬 더 많은 다운포스를 받아 특히 코너에서 예측할 수 없는 도로 친화적인 서스펜션 동작으로 이어질 수 있습니다.

주의해야 할 신체 또는 승차감 문제는 다음과 같습니다.

• 바디 롤: 코너링 시 차체가 바깥쪽으로 기울어지는 경우. 모든 자동차는 코너링 시 어느 정도 이 작업을 수행하지만 차체가 너무 많이 구르면 무게 이동으로 인해 자동차가 회전하거나 조기에 코너를 빠져나가거나 하나 이상의 바퀴에서 견인력을 잃을 수 있습니다. .

• 하한: 서스펜션이 압축되었을 때 타이어가 차체에 부딪히는 경우. 이것은 자동차가 가해지는 충격의 힘을 흡수하기에 충분한 서스펜션이 없을 때 발생합니다. 휀더는 서스펜션과 프레임 사이에 타이어가 차체에 부딪힐 정도로 높이 올라가는 것을 방지하는 쿠션을 만들어 이를 방지할 수 있지만, 휀더가 부적절하거나 없을 경우 이런 문제가 발생할 수 있다. 전복은 차체, 휠 또는 서스펜션 시스템을 쉽게 손상시킬 수 있습니다.

서스펜션 시스템은 자동차가 도로에 머무르는 데 어떻게 도움이 됩니까?

자동차의 노면 유지 능력은 다양한 힘을 받았을 때 자동차가 얼마나 좋은 견인력과 중량 분배를 얼마나 잘 유지할 수 있는지에 따라 측정됩니다. 정지할 때 안정감을 느끼려면 브레이크를 밟을 때마다 프런트 엔드가 아래로 내려가지 않도록 하는 서스펜션이 자동차에 필요합니다. 부드러운 가속을 위해서는 스로틀이 열렸을 때 차가 뒤쪽에 쪼그려 앉는 것을 방지하기 위해 서스펜션이 필요합니다. 무게 이동은 휠의 절반에 대부분의 트랙션을 제공하여 동력을 낭비하고 일관성 없는 핸들링 특성을 유발합니다.

위에서 언급한 것처럼 모서리에서 너무 많은 차체 롤링은 핸들링에 좋지 않습니다. 차체 롤링도 좋지 않습니다. 회전할 때 견인력이 다른 쪽보다 차의 한쪽으로 더 많이 이동하기 때문입니다. 이로 인해 내부 타이어가 견인력을 잃고 도로 표면에서 떨어질 수 있습니다. 좋은 견인력을 제공하는 서스펜션은 대부분의 경우 이를 방지합니다.

이상적이지 않은 서스펜션 시스템 레이아웃과 관련될 수 있는 몇 가지 견인 문제는 다음과 같습니다.

• 임팩트 스티어링: 범프를 쳤을 때 자동차는 왼쪽이나 오른쪽으로 회전하지만 운전자는 핸들을 돌리지 않습니다. 잘못된 서스펜션 정렬로 인해 휠이 이러한 각도로 기울어져 이 문제가 발생할 수 있습니다.

• 오버스티어: 차량 후방이 견인력을 잃고 커브길에서 고장난 경우. 차체가 코너에서 너무 많이 구르면 무게 이동으로 인해 뒷바퀴가 견인력을 잃을 수 있습니다. 이 문제는 뒷바퀴가 코너링 시 타이어가 도로에 충분히 달라붙지 않는 각도에 있기 때문에 발생할 수도 있습니다.

• 언더스티어: 앞바퀴가 코너에서 견인력을 잃어 차량이 코너 바깥쪽으로 표류하는 경우. 오버스티어와 유사하게, 과도한 차체 롤링 또는 잘못된 기울기 각도의 휠은 코너링 시 앞바퀴의 견인력이 저하될 수 있습니다. 언더스티어는 전륜구동 차량이 조향하면서 앞바퀴에 동력을 전달하기 때문에 특히 위험합니다. 앞바퀴의 접지력이 낮을수록 차량의 핸들링이 줄어듭니다.

• 오버스티어와 언더스티어는 모두 미끄러운 도로 조건에서 악화됩니다.

서스펜션 서비스

서스펜션 시스템의 주요 임무는 자동차와 승객을 보호하기 위해 충격을 흡수하는 것이기 때문에 부품은 충분히 견고하게 만들어집니다. 현대 자동차에는 서스펜션 구성 요소만큼 복잡한 몇 가지 다른 구성 요소가 있습니다.

그러나 서스펜션에 너무 많은 움직임과 힘이 발생하면 부품이 필연적으로 마모되거나 손상됩니다. 포트홀이 심하면 차량이 너무 세게 떨어져 스프링을 제자리에 고정하는 스트럿이 구부러지거나 부러질 수 있습니다.

삐걱거리는 소리는 일반적으로 부싱 및 기타 연결부의 고장과 함께 발생합니다. 요철을 넘을 때 차량의 한쪽 모서리가 너무 튀는 경우 즉시 충격 흡수 장치 또는 버팀대를 점검하십시오. 서스펜션 문제는 즉시 처리해야 하므로 차량의 핸들링이나 댐핑이 변경되면 최대한 빨리 점검해야 합니다.