현대 자동차는 어떻게 운전됩니까?

차 안에 있었던 대부분의 사람들은 스티어링 휠과 그 용도에 대해 잘 알고 있습니다. 차에서 내려본 경험이 있는 대부분의 사람들은 앞바퀴가 왼쪽이나 오른쪽으로 향할 수 있다는 사실에 익숙합니다. 스티어링 휠과 앞바퀴가 어떻게 연결되어 있는지 실제로 아는 사람은 거의 없으며, 현대 자동차 핸들을 예측 가능하고 일관되게 만드는 데 필요한 정밀 엔지니어링을 아는 사람은 훨씬 더 적습니다. 무엇이 모든 것을 작동하게 만드는가?

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현대 자동차는 랙 앤 피니언 스티어링이라는 스티어링 시스템을 사용합니다.

• 스티어링 휠은 운전석 앞에 있으며 운전자에게 휠이 무엇을 하는지에 대한 피드백을 제공하는 역할을 하며 운전자가 휠을 돌려 휠이 가리키는 방향을 제어할 수도 있습니다. 그들은 다양한 모양과 크기로 제공되며 일부는 에어백과 다른 차량 시스템용 컨트롤을 포함합니다.

• 스티어링 샤프트라고 적절하게 명명된 샤프트는 자동차의 방화벽을 통해 스티어링 휠에서 이어집니다. 많은 신차에는 사고 발생 시 스티어링 샤프트가 파손되어 운전자의 심각한 부상을 방지합니다.

• 이 시점에서 유압식 파워 스티어링이 있는 차량에서는 스티어링 샤프트가 로터리 밸브로 직접 들어갑니다. 로터리 밸브는 회전할 때 열리고 닫혀서 가압된 유압유가 스티어링 샤프트가 피니언 기어를 돌리는 것을 돕도록 합니다. 이는 특히 저속 및 정지 시 핸들링을 크게 용이하게 합니다.

  • 유압식 파워 스티어링은 차량의 엔진에 연결된 벨트로 구동되는 유압 펌프를 사용합니다. 펌프는 유압유를 가압하고 유압 라인은 펌프에서 조향축 바닥에 있는 로터리 밸브로 이어집니다. 많은 운전자가 실용성과 운전자에게 제공하는 피드백 때문에 이러한 유형의 파워 스티어링을 선호합니다. 이러한 이유로 대부분의 스포츠카는 유압식 파워 스티어링을 수십 년 동안 사용하거나 전혀 사용하지 않았습니다. 그러나 최근 전동 파워 스티어링의 발전으로 전동 파워 스티어링 스포츠카의 새로운 시대가 열렸습니다.

• 차량에 대신 조향축을 따라 설치된 전기 모터가 있는 경우 차량에는 전동식 파워 스티어링이 장착됩니다. 이 시스템은 전기 모터를 설치할 위치를 매우 유연하게 선택할 수 있어 구형 차량을 개조하는 데 이상적입니다. 이 시스템에는 유압 펌프도 필요하지 않습니다.

  • 전동식 파워 스티어링은 전기 모터를 사용하여 스티어링 샤프트 또는 피니언 기어를 직접 돌립니다. 스티어링 샤프트를 따라 있는 센서는 운전자가 스티어링 휠을 얼마나 세게 돌리고 있는지를 결정하고 때로는 스티어링 휠을 돌리는 데 얼마나 많은 힘이 가해졌는지도 결정합니다(속도 민감도라고 함). 그런 다음 자동차의 컴퓨터는 이 데이터를 처리하고 전기 모터에 적절한 힘을 가하여 운전자가 눈 깜짝할 사이에 자동차를 조종할 수 있도록 도와줍니다. 이 시스템은 유압 시스템보다 깨끗하고 유지 관리가 덜 필요하지만 많은 운전자는 전동식 파워 스티어링이 방해가 되는 느낌이 들고 많은 경우에 너무 많은 도움이 될 수 있다고 말합니다. 그러나 전동식 파워 스티어링 시스템은 연식마다 개선되므로 이러한 평판이 바뀌고 있습니다.

• 스티어링 샤프트 끝에 구동 기어 외에 아무것도 없으면 자동차에 파워 스티어링이 없는 것입니다. 기어는 스티어링 랙 위에 있습니다.

  • 스티어링 랙은 프론트 액슬과 평행하게 움직이는 긴 금속 막대입니다. 랙 상단을 따라 일직선으로 배열된 톱니는 구동 기어 톱니와 완벽하게 정렬됩니다. 기어가 회전하면서 스티어링 랙을 앞바퀴 사이에서 좌우로 수평으로 움직입니다. 이 어셈블리는 스티어링 휠의 회전 에너지를 좌우 이동으로 변환하여 두 바퀴를 병렬로 이동하는 데 유용합니다. 스티어링 랙에 상대적인 피니언 기어의 크기는 자동차를 일정량 회전시키는 데 필요한 스티어링 휠의 회전 수를 결정합니다. 더 작은 기어는 휠의 스핀이 더 가볍다는 것을 의미하지만 더 많은 회전수로 휠을 끝까지 돌릴 수 있습니다.

• 타이로드는 스티어링 랙의 양쪽 끝에 있습니다.

  • 타이는 누르거나 당길 때만 매우 강하면 되는 길고 얇은 연결 부품입니다. 다른 각도의 힘은 막대를 쉽게 구부릴 수 있습니다.

• 타이 로드는 양쪽의 스티어링 너클에 연결되고 스티어링 너클은 휠을 좌우로 동시에 회전하도록 제어합니다.

스티어링 시스템에 대해 염두에 두어야 할 점은 자동차에서 정확하게 속도를 내야 하는 시스템은 스티어링 시스템만이 아니라는 것입니다. 서스펜션 시스템도 꽤 많이 움직입니다. 즉, 회전하는 자동차가 울퉁불퉁한 표면을 넘어가는 경우 앞바퀴를 좌우로 동시에 위아래로 동시에 움직일 수 있는 것이 좋습니다. 이것은 볼 조인트가 들어오는 곳입니다. 이 관절은 인간 골격의 볼 조인트처럼 보입니다. 이 구성 요소는 자유로운 움직임을 제공하여 매우 역동적인 조향 및 서스펜션 시스템이 함께 작동할 수 있도록 합니다.

유지 관리 및 기타 문제

많은 힘으로 제어해야 하는 움직임이 너무 많기 때문에 조향 시스템이 큰 타격을 입을 수 있습니다. 부품은 최고 속도로 급격히 회전하는 자동차의 무게를 지탱하도록 설계되었습니다. 무언가가 결국 실패하고 잘못되면 일반적으로 오랜 마모로 인한 것입니다. 강한 충격이나 충돌로 인해 구성 요소가 더 눈에 띄게 파손될 수 있습니다. 부러진 타이 로드로 인해 한 바퀴는 회전하고 다른 바퀴는 똑바로 유지될 수 있으며 이는 매우 나쁜 시나리오입니다. 마모된 볼 조인트는 삐걱거리는 소리를 내고 스티어링을 약간 투박하게 만들 수 있습니다. 문제가 발생할 때마다 즉시 점검하여 차량의 안전과 주행성을 확보하십시오.