기계자동차공학 - 현가 장치 특성 실험과 조향 장치에 대해서

본문내용

별 구성
1. 수동 스티어링 시스템 (manual steering system)
일반 스티어링 조작 기구에 조향기어 박스가 연결되어있는 구조로 되어 있다.
2. 파워 스티어링 시스템
(1) 파워 스티어링 시스템 (power steering system)
파워 스티어링 시스템에는 일반 스티어링의 조작 기구에 오일 저장탱크와 오일 펌프, 파워 스티어링 조향기어박스와 각종 호스류 등으로 구성되어 있다.
(2) 전자 제어 파워 스티어링 시스템 (electronic power steering system)
일반 파워스티어링 시스템에 ECU가 장착되어 있고 ECU에 의해 제어되는 솔레노이들 밸브가 장착되어 있어 유량을 조절하는 시스템으로 구성되어 있다.
3. 전동식 파워 스티어링 시스템(moter driven power steering system)
스티어링 조작기구에 모터와 토크 센서 ECU 등이 장착되어 있고 오일 펌프와 오일 저장 탱크, 오일 파이프와 각종 호스 등은 없다.
Ⅳ. 원리
1 > 조향 장치의 기본 원리
우측의 그림에서는 조향 휠을 조작하면 양측의 바퀴가 동일한 각도로 꺾기게 되는데 이 상태로 선회하게 되면 좌우 바퀴가 동일한 원호를 그리며 회전하므로 어느 지점에서 교차하게 된다. 그러나 실제로는 양바퀴가 축의 양측에 부착되어 있으므로 평행하게 가야만 하는데 이렇게 가기 위해서는 바퀴는 끌릴 수밖에 없고 옆 방향 미끄러짐 운동을 하게 된다. 따라서 선회 시 안전성이 낮아지고 타이어의 마모도 발생하게 되는 문제점이 발생하는데 이러한 문제점을 개선시킨 것이 애커먼 장토식 조향기구이다.
2 > 에커먼 장토식 조향기구 원리
에커먼 장토식 조향기구는 너클암과 타이로드를 개량함으로써 킹핀의 중심과 타이로드 양끝을 잇는 연장선이 뒷 차축의 중심에 맞추도록 링크 기구를 배치한 것이다. 그림에서와 같이 회전중심선에서 좌우 바퀴의 회전각이 외측 바퀴보다 내측 바퀴가 크므로 외측 바퀴는 노면과 미끄럼 없이 부드럽게 회전할 수 있어 옆 방향 미끄럼과 타이어의 마모도 발생하지 않게 된다.
3 > 최소 회전 반경
자동차가 최대 조향각도를 유지하면서 선회하는 경우 앞바퀴 바깥쪽 타이어의 접지면 중심이 그리는 궤적이 그리는 원의 반경을 그 자동차의 최소 회전반경이라고 한다.
4 > 자동차의 조향특성
자동차의 조향 휠의 회전 각도를 일정하게 유지한 상태에서 일정속도로 주행하면 자동차는 선회 반경이 일정한 원운동을 하게 되는데 이 상태에서 가속을 하게 되면 처음의 궤적에서 이탈하여 바깥쪽으로 더욱 벌어지거나 안쪽으로 감겨 들어가거나 그대로 같은 궤적을 그리는 경우 등의 여러 형태가 나타난다.
1. 오버스티어(over steer)
주행 중 정상적인 궤도에서 안쪽으로 감아 들어가는 조향특성을 말하는데 이 경우는 조향 휠을 역방향으로 회전하여야 하는 어려움이 있고 과도하게 회전하지 않으려면 보다 신중한 판단과 조작이 오버 스티어 필요하므로 운전자의 숙련과 판단이 요구된다. 오버 스티어 차량의 경우가 언더 스티어 차량의 경우보다 수정하는데 어려움이 더욱 크다고 할 수 있다.
2. 언더 스티어(under steer)
주행 중 정상적인 궤도에서 바깥쪽으로 더욱 벌어지는 특성을 말한다. 이 경우는 커브길을 회전할 때 운전자는 자동차가 원하는 양보다 덜 조향되었으면 바로 보정하여 보다 더 조향하면 되기 때문에 크게 불편하지는 않는다.
3. 뉴트럴 스티어(neutral steer)
언더 스티어나 오버 스티어가 아닌 정상적인 상태의 조향특성을 말한다. 일반적인 승용차량은 안전한 운전이 가능하도록 완만한 언더 스티어 특성을 같도록 설계하여 안전한 운행을 하도록 한다.

키워드

현가 장치 특성 실험,   조향장치,   수동 스티어링 시스템,   스티어링 시스템의 구성