서스펜션 시스템 이해

차량의 섀시는 스프링, 완충 장치 및 차축에 의해 전륜 및 후륜에 연결됩니다. 서스펜션 시스템은 충격으로부터 부품을 보호하기 위해 함께 작동하는 모든 부품을 말합니다. 스프링은 자동차 섀시를 차축에 간접적으로 연결합니다. 바운스, 피치, 롤 또는 스웨이로 인한 도로 충격으로부터 차량의 차체를 보호하기 위해 수행됩니다. 이러한 노면 충격은 울퉁불퉁한 승차감을 만들고 차량의 프레임과 차체에 추가적인 부담을 줍니다.

이 기사에서는 서스펜션 시스템의 정의, 응용 프로그램, 기능, 구성 요소, 다이어그램, 유형 및 작동 원리를 알게 됩니다.

정학 시스템이란 무엇입니까?

서스펜션 시스템은 바퀴를 섀시에 연결하는 기계적 연결, 스프링 및 댐퍼 세트입니다. 전통적으로 안전을 위해 차량의 핸들링 및 제동을 관리하고 충돌, 진동 및 기타 요인으로부터 승객을 편안하게 유지하는 두 가지 기능을 수행했습니다. 바퀴와 차축을 바퀴 달린 차량의 섀시에 연결하는 스프링 또는 충격 흡수 장치의 기계 시스템입니다.

또한 적절한 차량 높이와 정렬을 유지하는 데 도움이 됩니다. 또한 차량의 방향을 제어하고 최대 그립을 위해 핸들을 지면과 수직으로 유지해야 합니다. 서스펜션은 또한 차량과 그 내용물을 손상 및 마모로부터 보호하는 데 도움이 됩니다. 자동차의 앞뒤 서스펜션은 다르게 설계될 수 있습니다.

차량의 서스펜션 시스템은 승차감을 부드럽게 하고 차량을 제어하는 ​​역할을 합니다. 조향 안정성과 우수한 핸들링을 제공하기 위해 서스펜션 시스템은 타이어와 노면 사이의 마찰을 증가시킵니다.

기능

자동차의 서스펜션 시스템은 다음과 같은 기능을 합니다.

• 충격을 최대한 감소
• 차의 적절한 차고 유지
• 휠의 적절한 정렬 유지
• 차량의 무게 지지대 역할
• 노면과 타이어의 접촉을 유지
• 차량의 진행 방향을 제어합니다.
• 자동차 구성 요소의 도로 충격 전달을 제거합니다.
• 운전, 코너링 또는 제동 시 도로에서 견고한 그립을 유지합니다.
• 올바른 조향 형상을 유지하기 위해.
• 특정 신체 구조와 키를 달성하기 위해.
• 토크 및 제동 반사에 저항해야 합니다.
• 롤링, 피칭 또는 수직 이동 경향을 줄이기 위해 고르지 않은 지형을 주행하거나 회전하는 동안 차량 안정성을 유지합니다.
• 노면 충격으로부터 승객을 보호하고 편안한 승차감을 제공합니다.
• 도로 충격으로 인한 자동차 메커니즘의 변형을 줄이고 완충 효과를 제공합니다.
• 험하고 고르지 않은 지형을 여행하는 동안 몸을 절대 수평을 유지하십시오. 바퀴의 상하 움직임은 몸의 움직임에 비례해야 합니다.
• 안정성을 유지하면서 노면의 요철로 인한 응력 하중 및 진동으로부터 차량 구조를 보호합니다.
• 신체 구조에 필요한 키를 얻기 위해.
• 몸체와 바퀴 사이의 올바른 기하학적 관계를 유지하려면 차체가 차축에서 지지되어야 합니다.

현가 시스템의 구성요소

서스펜션 시스템에는 다음과 같은 구성 요소가 있습니다.

너클 또는 업라이트:

휠의 허브 위에 설치되고 제공된 링키지를 통해 휠과 차량의 서스펜션을 연결하는 서스펜션 시스템의 구성 요소입니다. 너클에는 차량의 앞바퀴가 좌우로 조향할 수 있도록 도와주는 킹핀과 캐스터 앵글이 장착되어 있어 차량을 조향할 수 있습니다. 휠의 허브는 휠의 회전을 중심으로 회전하고 너클은 센터 베어링용 하우징을 제공합니다.

연결:

기계식 패스너를 사용하여 차량의 메인프레임과 바퀴의 너클을 연결하기 위해 서스펜션 시스템에 사용되는 단단한 연결을 링크라고 합니다. 위시본 또는 A-암, 솔리드 액슬 또는 라이브 액슬, 다중 링크는 링키지를 사용하는 서스펜션 유형입니다.

충격 흡수 장치 또는 스프링:

노면 상태로 인한 충격을 흡수하기 위해 링키지(위시본) 사이에 배치되는 유연한 기계 부품입니다. 솔리드 액슬, 다중 링크) 및 메인 프레임은 차량의 메인 프레임에 도달하기 전에 도로 충격을 줄이도록 설계되었습니다. 다양한 종류 중 스프링과 댐퍼 쇽업소버, 판스프링, 에어스프링이 대표적이다.

서스펜션 시스템의 구성 요소는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

• 노면의 충격은 스프링을 사용하여 중화됩니다.
• 충격 흡수 장치라고도 하는 댐퍼는 스프링의 자유 진동을 줄여 승차감을 높이는 데 사용됩니다.
• 스웨이 바 또는 안티롤 바라고도 하는 스태빌라이저의 목적은 차가 옆으로 흔들리지 않도록 하는 것입니다.
• 바퀴의 세로 및 가로 이동은 위의 구성 요소를 고정하는 연결 시스템에 의해 제어됩니다.

현가 시스템의 종류

서스펜션 시스템의 유형은 다음과 같습니다.

독립 서스펜션 시스템:

이 시스템은 차량의 좌우 바퀴가 고르지 않은 노면을 주행할 때 수직으로 독립적으로 위아래로 움직일 수 있도록 서스펜션을 설정하는 것을 의미합니다. 같은 차량의 두 허브 사이에는 기계적 관계가 없기 때문에 한 바퀴에 가해지는 힘이 다른 바퀴에 영향을 미치지 않습니다. 대부분의 차량의 앞바퀴에 사용됩니다.

스프링이 없는 무게가 적기 때문에 이러한 형태의 서스펜션은 일반적으로 우수한 승차감과 핸들링을 제공합니다. 독립 서스펜션의 근본적인 이점은 공간을 덜 차지하고 조종하기 쉽고 더 가볍다는 것입니다. 독립 정지의 예는

더블 위시본:

두 개의 위시본 모양의 암을 사용하여 바퀴를 배치하는 독립 서스펜션 시스템입니다(미국에서는 A-ARM, 영국에서는 WISHBONE). 섀시에는 각 위시본 또는 암에 대한 두 개의 장착 지점과 너클에 하나의 조인트가 있습니다. 압축 및 리바운드 휠의 각도 동작은 다양한 길이의 암을 사용하여 제어할 수 있습니다.

더블 위시본 서스펜션의 근본적인 이점은 캠버, 토우 및 기타 특성을 쉽게 수정할 수 있다는 것입니다. 이 스타일의 서스펜션은 최대 자운스 트래블까지 네거티브 캠버 게인을 증가시킵니다. 그러나 Macpherson 스트럿과 같은 다른 시스템보다 더 많은 공간을 차지하고 약간 더 복잡합니다. 또한 더 적은 수의 디자인 옵션을 제공합니다.

맥퍼슨 스트럿:

이 형태의 독립 서스펜션을 설계한 Earle S. McPherson이 이름을 지었습니다. MacPherson 스트럿은 더블 위시본 서스펜션에서 한 걸음 더 나아간 것입니다. MacPherson의 주요 장점은 서스펜션과 휠 컨트롤을 제공하는 모든 부품을 단일 시스템으로 통합할 수 있다는 것입니다.

횡방향 엔진의 설치를 단순화합니다. 단순함과 저렴한 제조 비용 때문에 이 디자인은 꽤 인기가 있습니다. 단점은 도로 소음에 대한 단열이 더 어렵다는 것입니다. 이를 위해서는 가능한 한 분리되어야 하는 더 높은 스트럿 마운트가 필요합니다. 또한 더 높은 여유 높이가 필요합니다.

부양가족 서스펜션 시스템

디펜던트 서스펜션에서 뻣뻣한 링키지가 같은 차축의 두 바퀴를 연결합니다. 한 바퀴에 작용하는 힘은 다른 바퀴에도 영향을 미칩니다. 이상은 도로의 불규칙성에 의해 발생하는 각 바퀴의 움직임에 대해 연결된 바퀴에 손상을 줍니다.

주로 대형 트럭에 사용됩니다. 독립 서스펜션보다 훨씬 더 많은 충격을 견딜 수 있습니다. 이 시스템의 예는

솔리드 액슬:

종속 유형의 서스펜션은 솔리드 액슬 또는 빔 액슬입니다. 리어 액슬을 지지하고 위치시키는 두 개의 판 스프링이 있는 리어 휠에 가장 일반적으로 사용됩니다. 한 바퀴의 수직 이동은 다른 바퀴에 영향을 줍니다. 만들기도 쉽고 비용도 많이 듭니다.

완전한 범프에서는 트랙 너비, 토인 또는 캠버의 변화가 없을 정도로 단단하여 타이어 마모가 적습니다. 가장 큰 단점은 빔의 질량이 차량의 스프링 해제 중량에 포함되어 승차감이 좋지 않다는 것입니다. 제로 캠버 각도로 인해 코너링 능력도 약합니다.

반독립 서스펜션 시스템

이 형태의 정학은 종속 및 독립 정학의 이점을 결합합니다. 반 독립 서스펜션에서 바퀴는 독립 서스펜션에서와 같은 방식으로 서로에 대해 움직이지만 한 바퀴의 위치가 다른 바퀴의 위치에 영향을 줍니다. 이것은 뒤틀린 서스펜션 부품을 사용하여 수행됩니다. 반독립적인 예는

트위스트 빔:

비틀림 빔 축은 트위스트 빔 서스펜션의 또 다른 이름입니다. 이들 대부분은 C 또는 H형 부재로 구성됩니다. H-십자 모양의 빔은 두 개의 트레일링 암을 연결하고 서스펜션에 롤 강성을 부여합니다.

주로 자동차의 후륜에 사용됩니다. 저렴한 비용과 내구성으로 인해 특히 유리합니다. 심플한 디자인에 상당히 가볍습니다. 반면에 캠버 각도가 제한되어 롤 강성을 달성하기 어렵습니다. 속성이 적절하지 않을 수 있습니다.

정학 시스템 요구 사항

• 편향은 최소한으로 유지해야 합니다.
• 최대한 가벼워야 합니다.
• 유지 관리 비용과 운영 비용이 낮아야 합니다.
• 타이어 마모가 최소화되어야 합니다.
• 시작 비용이 낮아야 합니다.

현가 시스템 다이어그램:

작동 원리

독립 정지 작업:

독립 서스펜션이 작동하는 방식의 예로 코일 스프링 서스펜션과 함께 더블 위시본을 사용하는 Formula 자동차의 서스펜션을 예로 들어 보겠습니다. 포뮬러 자동차에는 독립적인 더블 위시본 서스펜션이 사용되어 자동차의 4개 타이어 모두가 상대적인 움직임 없이 서로 독립적으로 움직일 수 있습니다.

범프가 차량의 왼쪽에 있고 전면 왼쪽 타이어가 동시에 충돌한다고 가정합니다. 포뮬러 자동차의 왼쪽 타이어가 도로 범프를 만나면 앞 왼쪽 타이어가 위로 들어 올려집니다. 단, 좌우 또는 전후방 타이어가 연결되어 있지 않기 때문에 이 위쪽으로의 이동은 왼쪽 앞바퀴에만 국한됩니다.

휠의 너클과 메인프레임 사이에 사용되는 압축형 스프링과 댐퍼는 직접 또는 너클에서 댐퍼로 충격을 전달하는 푸시 로드를 통해 이 노면 범프로 인한 충격을 흡수합니다. 포뮬러 자동차의 바퀴와 도로의 트랙션은 독립적인 더블 위시본 서스펜션에 사용된 스프링과 댐퍼의 강성에 의해 유지됩니다.

독립 서스펜션 시스템의 작동에 대해 자세히 알아보려면 아래 동영상을 시청하세요.

비독립적 또는 종속적 정학 시스템의 작동:

종속 형태의 서스펜션 시스템이 작동하는 방식을 이해하려면 판 스프링이 있는 솔리드 액슬 또는 라이브 액슬과 같은 인도의 트럭 서스펜션 시스템을 고려하십시오. 트럭에서는 앞뒤 바퀴 쌍이 단단한 차축에 부착되어 한쪽 바퀴가 위로 움직일 때 다른 쪽 바퀴에 약간의 양력을 일으키는 종속적인 종류의 서스펜션이 사용됩니다.

다음은 이러한 종류의 정지에 대한 설정입니다.

앞바퀴와 뒷바퀴 모두 트럭의 섀시를 지지하는 솔리드 라이브 액슬에 부착되어 있습니다. 판 스프링 배열은 솔리드 액슬과 프레임 사이의 충격을 완화하기 위해 사용됩니다.

범프가 트럭의 왼쪽 타이어에 있고 도로 범프가 트럭의 왼쪽 바퀴를 들어 올리려고 한다고 가정합니다. 이 바퀴가 노면충돌로 인해 들어올리면 그것에 부착된 중실축도 함께 올라가고, 위쪽으로 이동하여 바퀴에서 발생하는 힘이 해당하는 오른쪽 바퀴로 전달됩니다(둘 다 단단히 연결되어 있기 때문에 라이브 액슬에), 약간 들어 올리려고 합니다.

차축과 메인프레임 사이에 사용되는 판 스프링은 노면 충돌로 인한 충격을 완화합니다. 트럭이 노면 충격을 받으면 사전 응력을 받은 판 스프링이 이전 모양으로 되돌리려고 시도합니다. 즉, 곧게 펴서 노면 충격을 흡수합니다.

정지 시스템이 어떻게 작동하는지 알아보려면 아래 동영상을 시청하십시오.

결론

서스펜션 시스템이 자동차의 훌륭한 부품임에는 의심의 여지가 없습니다. 바퀴를 섀시에 연결하는 기계적 연결, 스프링 및 댐퍼 세트입니다. 기존의 목적은 안전을 위해 차량의 핸들링 및 제동을 관리하고 충돌, 진동 및 기타 요인으로부터 승객을 편안하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 자동차 서스펜션 시스템의 정의, 응용 프로그램, 기능, 구성 요소, 다이어그램, 유형 및 작동 원리에 대해 논의하는 이 기사의 전부입니다.

독서를 통해 많은 것을 얻으셨기를 바라며, 그렇다면 다른 학생들과도 공유해 주시기 바랍니다. 읽어주셔서 감사합니다. 다음에 뵙겠습니다!