대형 트럭

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배경

트럭은 무게에 따라 경량, 중형, 대형으로 나뉩니다. 대형 트럭의 총 차량 중량은 33,000파운드(15,000kg) 이상입니다(즉, 차량 중량에 탑재 하중을 더한 중량이 33,000파운드 이상). 대형 트럭이 트레일러를 견인할 때 총 조합 중량은 80,000파운드(36,360kg) 이상일 수 있습니다.

기술적으로 트레일러 없이 화물을 스스로 운반하는 차량을 트럭 또는 직선 트럭이라고 합니다. 예로는 특정 덤프 트럭, 콘크리트 믹서 및 쓰레기 트럭이 있습니다. 트레일러에서 짐을 당기는 차량을 트랙터라고 합니다. 트랙터는 트랙터 프레임 상단에 장착된 핍스 휠이라고 하는 피벗 지점을 통해 트레일러에 연결됩니다. 고속도로의 대형 굴착 장치의 대부분은 트레일러를 견인하는 트랙터입니다.

연혁

최초의 가솔린 ​​엔진 트럭은 1890년대 미국에서 개발되었습니다. 제1차 세계 대전 중 트럭은 국내외에서 보급품을 운반하는 중요한 역할을 했습니다. 1920년대에 미국에서 포장 도로 시스템이 개발되면서 트럭 제조업체의 수가 증가했습니다. 1925년까지 도로에는 300개 이상의 브랜드 트럭이 있었습니다. 일부 제조업체는 빠르게 왔다가 ​​사라졌습니다. 1930년대의 대공황은 더 많은 것을 끝냈습니다. 1990년대까지 미국에는 9개의 대형 트럭 제조업체만 남아 있었습니다. 그들은 함께 연간 약 150,000-200,000대의 트럭을 만듭니다.

원자재

트럭은 강도와 ​​내구성을 위해 강철을, 경량 및 내식성을 위해 알루미늄을, 밝은 마감을 위해 광택 처리된 스테인리스강을, 복잡한 모양을 위해 성형 플라스틱을 사용합니다.

프레임 레일과 크로스멤버는 일반적으로 고장력강으로 만들어집니다. 서스펜션 구성 요소, 차축 및 엔진 마운트도 강철로 만들어집니다. 일부는 주조되고 일부는 제작 및 용접됩니다.

운전실 구조와 외부 스킨은 강철 또는 알루미늄으로 만들 수 있습니다. 강철이 사용되는 경우 금속은 아연과 같은 부식 장벽의 하나 이상의 층으로 코팅됩니다. 일부 운전실에서는 지붕이 유리 섬유로 만들어져 모서리에 필요한 복잡한 곡선을 형성할 수 있습니다.

후드와 프론트 펜더는 복잡한 공기역학적 모양 때문에 일반적으로 플라스틱이나 유리 섬유로 성형됩니다. 앞 범퍼는 강철이나 알루미늄으로 찍혀서 뽑힐 수도 있고 플라스틱으로 성형되고 강철 하부 구조로 뒷받침될 수도 있습니다.

아웃사이드 미러, 선바이저, 라디에이터 그릴 및 손잡이와 같은 밝은 트림 부품은 종종 광택이 나는 스테인리스 스틸로 만들어져 깨지거나 부식되지 않는 오래 지속되는 밝은 마감을 제공합니다.

운전실 내부는 비닐이나 천으로 마감되어 있습니다. 바닥은 합성 섬유 카펫 또는 고무 매트로 덮여 있습니다. 대시보드와 내부 트림 부품은 플라스틱으로 성형됩니다. 창은 접합 안전 유리로 만들어집니다.

대형 트럭에 사용되는 유체에는 디젤 연료, 석유 기반 또는 합성 윤활유, 부동액, 파워 스티어링 유체 및 공조 시스템에서 프레온을 대체하는 R134A로 알려진 환경적으로 안전한 비플루오로카본 가스가 포함됩니다.

디자인

트럭 제조업체는 일반적으로 약 5~7년마다 새 모델을 설계합니다. 새로운 디자인은 기술과 재료의 발전과 고객이 원하는 변화를 반영합니다. 디자인 팀은 점토 모델을 사용하여 전체 스타일을 결정한 다음 검토 및 내구성 테스트를 위해 프로토타입 캡과 후드를 제작합니다. 설계가 진행됨에 따라 도로 테스트를 위한 전체 프로토타입 차량을 제작할 것입니다. 새 트럭이 생산에 들어가기 직전에 실제 생산 부품을 사용하여 하나 이상의 파일럿 모델을 구축하여 막판 조립 문제를 찾아냅니다.

기본 모델 외에도 엔지니어는 다양한 트럭 애플리케이션에 대해 고객이 요구하는 모든 옵션도 설계해야 합니다. 일부 제조업체는 대형 트럭 모델 라인에 대해 최대 12,000가지 옵션을 제공합니다.

제조
프로세스

대형 트럭은 구성 부품으로 조립됩니다. 각 트럭 제조업체는 일반적으로 자체 운전실을 만들고 일부는 자체 엔진, 변속기, 차축 및 기타 주요 구성 요소도 제작합니다. 그러나 대부분의 경우 주요 구성 요소(및 기타 많은 구성 요소)는 다른 회사에서 제작하여 트럭 조립 공장으로 배송됩니다.

대부분의 공장에서 트럭은 연속적인 워크스테이션에서 여러 작업자 그룹이 구성 요소를 추가할 때 조립 라인을 따라 이동합니다. 트럭은 트럭의 "중추" 역할을 하는 프레임 어셈블리로 시작하여 완전히 작동하는 완성된 차량이 자체 동력으로 조립 라인의 끝에서 구동되는 것으로 끝납니다.

Fruehauf의 1914 평판 세미에 결합된 1911 Ford Model-T/Smith Form-A Truck Conversion 트랙터 -트레일러. (헨리 포드 박물관 및 그린필드 빌리지 컬렉션에서)

오늘날 가장 잘 알려진 대형 트럭 형태인 트랙터 트레일러 또는 세미 트럭은 1910년대에 상업적으로 개발되었습니다. 일부 트럭 설계자들은 분리 가능한 트레일러만 끌도록 설계된 모터 트럭인 트랙터가 트럭 운영을 수익성 있게 만들 수 있다고 믿었습니다. 트랙터가 트레일러에 쉽게 연결되면 더 값비싼 전동 트랙터가 전체 트레일러를 운반하는 데 바쁘게 지내면서 덜 비싼 트레일러는 싣거나 내리는 동안 유휴 상태로 둘 수 있습니다.

1911년 트럭 디자이너 Charles Martin은 개조된 마차를 끌기 위해 가솔린 트랙터를 만들었습니다. 그러나 그의 가장 중요한 혁신은 핍스 휠 커플러였습니다. 중앙 구멍이 있는 원형 플레이트로 트랙터 프레임 상단에 부착되어 트레일러를 연결하고 지지합니다. 구매자는 왜건을 잭으로 들어 올리고 앞 차축을 제거하여 세미 트레일러로 개조했습니다. 트레일러의 하단 장착 킹핀을 차량에 연결된 트랙터의 핍스 휠에 낮추고 잠급니다. Martin의 Rocking Fifth Wheel은 당시의 거친 길을 처리했습니다. 트랙터-트레일러가 회전할 때 구부러지는 것을 허용했지만 고르지 않은 표면의 기복도 수용했습니다. 거의 모든 트럭 제조업체가 Martin의 인기 있는 장치를 구입했습니다.

디트로이트의 대장장이인 August Fruehauf는 1914년에 지역 목재업자 Frederick Sibley를 위해 보트 트레일러를 제작하여 초기 트레일러 제조 회사를 시작했습니다. Sibley는 Model-T Ford 자동차로 이를 견인하여 Smith Form-A Truck 변환 키트를 사용하여 1톤 트럭으로 만들었습니다. 회전하는 트랙터-트레일러가 좁은 구역을 통해 길고 무거운 화물을 조종한다는 사실에 감명을 받은 Sibley는 자신의 사업을 위해 더 많은 트레일러를 주문했습니다. 1916년까지 Fruehauf는 유명한 트레일러 제조업체였습니다.

에릭 R. 맨티

다음은 대형 트럭 조립을 위한 일반적인 작업 순서입니다.

프레임 조립

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1 한 쌍의 프레임 레일은 C-채널의 스톡 길이에서 선택됩니다. 크로스멤버 브래킷, 엔진 마운트 및 기타 프레임 장착 구성 요소를 연결하기 위한 구멍을 만들기 위해 나란히 놓고 자동 드릴 머신이나 펀치를 통해 공급됩니다. 컴퓨터는 프레임 레일의 길이를 따라 필요한 구멍의 크기와 위치를 기계에 알려줍니다.

2개의 작은 나사 스터드가 프레임 레일의 C-섹션 내부에 스폿 용접됩니다. 브레이크용 공기 라인과 조명 및 센서용 전선은 프레임 레일 내부에 배치되고 스터드에 고정된 고무 쿠션 클램프로 고정됩니다.

3 프레임 크로스멤버용 브래킷은 고강도 볼트 또는 자체 고정 패스너를 사용하여 제자리에 볼트로 고정됩니다. 그런 다음 왼쪽 및 오른쪽 프레임 레일이 서로 반대편에 배치되고 크로스 멤버가 추가됩니다. 이제 프레임이 측면으로 레일이 있고 가로대로 크로스멤버가 있는 긴 사다리와 비슷합니다.

4 엔진 마운트, 서스펜션 브래킷 및 에어 탱크와 같은 기타 프레임 장착 구성 요소는 제자리에 볼트로 고정됩니다.

차축 및 서스펜션 설치

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5 프론트 액슬과 리어 액슬에는 적절한 허브(바퀴가 부착되는 둥근 끝 부분), 브레이크 및 브레이크 드럼이 장착되어 있습니다. 차축은 긴 U-볼트로 서스펜션에 고정됩니다. 일부 서스펜션은 긴 판 스프링을 사용하는 반면 다른 서스펜션은 팽창된 고무 에어백을 사용합니다.

6 프론트 및 리어 액슬과 서스펜션이 제자리로 들어 올려지고 프레임의 서스펜션 브래킷에 부착됩니다. 쇽 업소버는 차축과 프레임 사이에 부착됩니다.

프레임 완성

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7 이 시점까지 프레임 어셈블리는 일반적으로 수동으로 또는 오버헤드 호이스트로 스테이션에서 스테이션으로 이동됩니다. 이제 프레임이 이동식 지지대에 배치되고 조립 라인 아래로 이동하기 시작합니다. 공기 탱크와 브레이크 챔버는 공기 라인에 연결되고 조명과 센서는 적절한 와이어에 연결됩니다.

8 차량이 트랙터인 경우 핍스 휠을 프레임 위로 들어 올려 볼트로 고정합니다. 이 시점부터 액슬, 서스펜션 및 프레임 장착 구성 요소가 있는 프레임 어셈블리를 섀시라고 합니다.

섀시 페인팅

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9 도색하지 말아야 할 부분은 모두 마스킹 테이프나 종이로 덮는다. 그런 다음 섀시는 압축 공기 스프레이 건으로 페인트되는 페인트 부스로 이동합니다. 대부분의 트럭 제조업체는 모든 구성 부품에 프라이머 도장을 요구하므로 프라이밍이 필요하지 않습니다.

10 섀시가 완전히 도색되고 육안으로 확인된 후 뜨거운 공기의 흐름이 페인트를 건조시키는 건조 오븐으로 이동합니다. 오븐에서 나오면 마스킹 테이프와 종이가 제거됩니다.

엔진 및 변속기 설치

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11 엔진과 변속기가 조립 라인을 따라 공장으로 들어옵니다. 거의 모든 트럭은 이제 디젤 엔진을 사용합니다. 클러치가 설치되고 변속기가 엔진 후면에 볼트로 고정됩니다. 팬, 알테메이터 및 기타 엔진 구성 요소가 설치되고 호스 및 전기 배선으로 연결됩니다.

12 완성된 엔진/변속기 패키지는 엔진의 일부인 리프팅 아이를 사용하여 들어 올려지고 섀시의 엔진 마운트로 내려져 제자리에 볼트로 고정됩니다. 라디에이터 어셈블리는 엔진 앞에 있는 브래킷에 볼트로 고정되어 있습니다. 연료 라인, 에어 호스, 스타터 케이블 및 냉각수 호스가 엔진에 연결됩니다.

섀시 마무리

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13 연료 탱크는 프레임 브래킷에 고정되고 연료 라인에 연결됩니다. 배터리는 배터리 상자에 고정되어 있지만 우발적인 스파크를 방지하기 위해 연결되어 있지 않습니다.

14 타이어는 어셈블리에 인접한 워크스테이션의 휠에 장착됩니다. 줄. 알루미늄 휠은 자연 상태로 두거나 광택 처리될 수 있습니다. 스틸 휠은 타이어가 장착되기 전에 도색됩니다. 타이어와 휠이 액슬 허브에 장착되고 러그 너트가 조여집니다. 이 시점에서 트럭은 이동식 지지대에서 분리되고 자체 타이어에 앉습니다.

코브, 후드 및 슬리퍼 조립

[15~23단계는 조립라인에서 떨어진 별도의 영역에서 수행]

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15 캡과 슬리퍼 하부 구조는 부품을 제자리에 고정하기 위해 지그로 함께 용접되거나 고정됩니다. 하부 구조는 운전실과 침목에 힘을 주고 외부 스킨과 내부 덮개 및 트림을 고정할 수 있는 지점을 제공합니다.

16 외부 스킨 조각이 용접되거나 제자리에 고정됩니다. 여기에는 측면, 후면, 바닥 및 지붕 조각이 포함됩니다. 조각 사이의 조인트는 누출을 방지하기 위해 겹쳐지고 밀봉됩니다. 운전실과 슬리퍼 도어는 경첩에 고정되어 있습니다.

17 후드는 일반적으로 성형된 플라스틱 조각으로 하드웨어가 부착되지 않은 상태로 공장으로 배송됩니다. 후드에 거친 표면이 있는지 확인하고 필요에 따라 샌딩합니다.

운전실, 후드 및 슬리퍼 페인팅

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18 각 트럭의 캡, 후드 및 슬리퍼는 동시에 도색됩니다. 표면을 청소하고 칠하지 말아야 할 부분은 종이나 테이프로 마스킹합니다. 다른 색상의 스트라이프와 같은 페인트 디자인이 지정되면 스트라이프 영역을 먼저 칠한 다음 스트라이프를 마스킹하고 페인트 부스를 두 번째 통과할 때 본체 색상을 적용합니다. 각 통과 후 운전실, 후드 및 슬리퍼는 건조 오븐을 거칩니다. 최종 통과 후 마스킹이 제거되고 페인트가 육안으로 검사됩니다.

대부분의 공장에서 트럭은 연속적인 워크스테이션의 여러 작업자 그룹에 의해 구성요소가 추가될 때 조립 라인을 따라 이동합니다. . 트럭은 트럭의 "중추" 역할을 하는 프레임 어셈블리로 시작하여 완전히 작동하는 완성된 차량이 자체 동력으로 조립 라인의 끝에서 구동되는 것으로 끝납니다.

운전실, 후드 및 슬리퍼 마감

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19 그릴, 헤드라이트 브래킷, 후드 힌지 및 래치, 제조업체의 엠블럼 또는 이름이 후드에 설치됩니다. 완성된 후드는 조립 라인 옆에 보관됩니다.

20 운전실과 침목의 외부 구성 요소(그랩 핸들, 거울, 바이저 등)는 내부 작업이 시작되기 전에 장착됩니다.

21 계기판은 대시보드에 부착됩니다. 게이지, 경고등 및 스위치가 설치되고 적절한 전선과 호스에 연결됩니다. 그런 다음 전체 대시보드 어셈블리가 캡 히터 시스템 및 스티어링 칼럼과 함께 캡에 설치됩니다.

22개의 폼 단열재 패드가 운전실과 슬리퍼 벽에 배치되고 내부 덮개 조각이 벽과 천장에 제자리에 고정됩니다. 플라스틱 트림 조각은 노출된 가장자리와 이음새를 덮기 위해 제자리에 나사로 고정됩니다. 바닥은 고무매트나 흡음패드를 적층한 패브릭 카페트를 깔고 모서리를 고정합니다. 시트는 바닥 덮개 위에 설치되고 볼트로 메인 캡 구조에 고정됩니다.

23 앞유리와 뒷유리가 제자리에 조심스럽게 눌러집니다. 고무 개스킷은 유리와 운전실 구조 사이의 가장자리를 밀봉합니다.

운전실, 후드 및 슬리퍼 설치

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24 완성된 운전실을 섀시로 내리고 마운트에 볼트로 고정합니다. 슬리퍼는 캡 뒤에 볼트로 고정되어 있습니다. 스티어링 칼럼은 스티어링 박스에 연결됩니다. 변속기 변속 레버는 마루판을 통해 설치되고 클러치 페달은 클러치 링키지에 부착됩니다.

25 모든 운전실 연결이 완료되면 후드가 섀시 위로 내려가 피벗 지점에 고정됩니다. 범퍼는 프레임의 브래킷에 부착됩니다. 헤드라이트와 전방 방향 지시등을 위한 와이어 연결이 이루어집니다.

유체 추가

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26 엔진, 라디에이터 및 기타 저장소를 채우고 에어컨 시스템을 충전합니다. 짧은 도로 테스트를 허용하기 위해 소량의 디젤 연료가 탱크에 추가됩니다. 운전실에 작업 공간을 제공하기 위해 남겨 두었던 스티어링 휠이 이제 설치되고 배터리가 연결됩니다. 그런 다음 완성된 트럭은 조립 라인의 끝에서 몰아냅니다.

전방 및 후방 차축 정렬

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27 프론트 액슬과 리어 액슬이 서로 평행하고 프레임의 중심선에 수직이 되도록 하기 위해 트럭을 레이저 얼라인먼트 기계에 놓고 필요에 따라 액슬 위치를 조정합니다. 바퀴의 각도도 조정됩니다. 이것은 트럭이 적절하게 핸들링하고 만족스러운 타이어 수명을 가질 수 있도록 합니다.

완성된 트럭 테스트

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28 트럭을 동력계로 몰고 체인으로 고정합니다. 트럭의 뒷바퀴는 지면에 고정되어 동력계에 연결된 롤러 위에 있습니다. 트럭 엔진이 롤러의 뒷바퀴를 회전시키면 동력계가 엔진 출력을 측정하여 올바르게 작동하는지 확인합니다.

29 운전사가 캡 누수를 확인하는 동안 트럭이 물 스프레이 부스를 통해 천천히 운전합니다. 그런 다음 운전자는 전체 작동을 확인하기 위해 짧은 운전을 위해 트럭을 꺼냅니다. 트럭이 모든 테스트를 통과하면 "준비된 행"에 주차되어 딜러에게 배달됩니다.

품질 관리

완성된 트럭을 테스트하는 것 외에도 각 구성 부품 및 조립 작업을 검사합니다. 부품은 조립 라인에 도착하기 전에 정확한 치수를 확인합니다. 조립 작업은 생산 작업자가 직접 확인하고 품질 관리 검사원에 의해 이중 확인됩니다. 계기판은 트럭에 설치하기 전에 모든 게이지와 스위치가 작동하는지 확인하기 위해 테스트됩니다. 도료의 두께도 전자계량기로 확인하여 규격에 맞는지 확인합니다.

미래

대형 트럭은 지난 100년 동안 천천히 발전해 왔으며 아마도 앞으로도 느린 발전을 계속할 것입니다. 연료 효율성에 대한 관심 증가로 인해 더 많은 공기 역학적 설계가 이루어졌습니다. 마찬가지로 배기가스 배출에 대한 관심이 높아짐에 따라 연소 엔진이 더 깨끗해졌습니다. 대형 트럭은 복잡한 우리 사회에 필요한 다양한 원자재와 완제품을 운송하는 가장 경제적인 방법 중 하나이며, 앞으로도 수십 년 동안 우리의 주요 운송 수단 중 하나로 남을 것입니다.