자동차 셰시

소개글

자동차 셰시에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1 . axle setting

2 . camber

3 . toe-in & self-steering

4 . 킹핀 경사각

5 . caster

본문내용

면과 수직인선 사이의 각이다(Fig 3.79, 3.80). 킹핀 오프셋이란 wheel center plane과 조향축의 지면접점 사이의 거리 를 말한다(Fig 3.80). 오늘날 승용차의 킹핀 값은 다음과 같다.
=11° to 15°30′
=-18mm to +20mm
는 타이어 사이의 거리에 의해 결정된다.
킹핀 경사각이 크면 차량의 킹핀 오프셋을 작게 하거나 음수가 되게 해야 한다. 상용차와 트랙터, 화물차의 경우에는 킹핀 경사각이 Fig 1.1a의 각와 동치를 이룬다. 반면에 승용차는 볼조인트에 의해 휠이 조종된다. 그래서 더블 위시본 서스펜션에서는 조향축이 Fig3.80, 3.92에 지시된 볼 소켓 E와 G의 중심을 지난다. - 설계도면에 토탈 캠버각과 킹핀 경사각을 반드시 제시해야 한다.
McPherson 스트럿과 스트럿 댐퍼는 볼조인트 G와 마운팅 포인트 E사이의 간격이 매우 효율적이다(Fig 3.79). 그러나 축의 상부가 휠과 가까워서 회전하는 휠로부터 충분한 거리를 유지하도록 주의해야한다. 이러한 결과로 조향축은 큰 경사와 큰 각 를 취해야 한다. 또한 음수의 킹핀 경사각을 갖도록 점G는 휠쪽으로 이동해야한다. 그러면 토향축은 더 이상 서스펜션 스트럿의 센터 라인과 만나지 않는다(Fig 3.80a).
Fig 3.80에서 볼 수 있듯이 캠버와 킹핀 경사각 사이의 관계로 인해서 더블 위시본 서스펜션에서는 각가 공차를 가질 필요가 없다. 모든 각범위 에서 허용 편차가 스티어링 너클의 상세도에 나타나있다. 이런 종류의 서스펜션에서는 캠버가 알맞다면, 킹핀 경사각 또한 알맞다. 그러나 중요한 것은 좌우측 각도의 편차가 30′를 초과서는 안된다. 다시 말해서 좌우측의 캠버각 τ가 달라서는 안된다.
McPherson 스트럿과 스트럿 댐퍼에서는 스티어링 너클이 주로 댐핑 유니트에 볼트로 연결되어 있다. 이러한 경우 볼트와 홀 사이에 움직임이 있을 수 있고, 위치를 조절하여 캠버를 세팅할 수도 있다(3.80a). 이 경우에는 킹핀 경사각의 편차를 조절하는 것이 일반적이다. 왜냐하면 캠버가 맞다고해서 킹핀 경사각이 반드시 맞는 것은 아니기 때문이다. 휠이 compress하거나 rebound할 때 캠버 변화와 킹핀 경사각 사이에는 직접적인 상호관계가 있다. Section 3.5.2에서 언급됐듯이 휠이 compress할 때 음의 캠버를 유도하는 것이 목적이다. 그래서 차체가 roll할 때 캠버는 작게 변하고 킹핀 경사각은 많이 변하도록 한다. 엄밀히 말해서, 작도에 의한 캠버 변화 계산은 킹핀 경사각과 관련이 있다. 이러한 이유로 각 변화량 또한 알아야 한다.
정렬에서 중요한 요소인 자체 정렬 토크 를 얻기 위해서, 수직힘 는 타이어의 접점 중앙에 위치해야하며 휠축으로 이동시켜서 조향축 방향으로 계산해야 한다(Fig 3.81, 3.81a).
(3.21a)이식은 =1이라고 가정하고 정상 캠버각에서 적용된다. 차량이 캐스터가 있다면 힘의 수직성분 는 캐스터각 를 추가하여 계산해야 한다. 은 식2.2에 의해 구할 수 있다. 휠이 틀어질 때 힘는 휠 축의 각 위에 존재한다(Fig 3.82). 그래서 가 정렬 모멘트를 구하는 데 필요한 정확한 요소이다.
(3.22)
정확한 해는 킹핀 경사각-휠이 틀어질 때 혹은 차체가 롤링할 때 생기는 측방향 힘에 의해 생기는-과 캐스터를 포함해서 고려해야 한다. 타이어 접합 부분의 경로 와 의 영향도 고려해야 한다. 이 두가지 요소는 차량이 코너링하는 동안 의 크기에 큰 영향을 미친다. 회전의 바깥쪽에서 는 킹핀 오프셋을 감소시키고 회전의 안쪽에서는 킹핀 오프셋을 증가시킨다.
코너링 중에는 또한 하중의 변화가 있다. 따라서 와 가 항상 같지만은 않다. 그래서 각각의 휠에는 서로 다른 모멘트가 생성된다. 킹핀 오프셋 r는 자기 정렬 토크 의 정도에 영향을 미친다. 오프셋이 크면 토크가 커지고, 오프셋이 작아지면 토크가 작아진다(Fig 3.81a).
만약에 가 같은 수준을 유지한다면, 킹핀 경사각은 증가해야만 한다. 그러나 이것은 회전의 바깥쪽에 위치한 휠을 정 캠버쪽으로 밀어내서 브fp이크 디스크가 디스크 휠로 움직여야 하므로 더 많은 공간을 필요로 한다. 주어진 경로 에서 필요한 각 은 알고 있는 값 r와 에 의해 구할 수 있다.
(3.23)
은 롤링 원주 에 의해 구할 수 있다. =/(2π) (3.24)
타이어 크기 185R 14 90 S인 Ford Granada을 예로 들어보면, 롤링 원주 1965mm, =5°54′, r=73mm 이다.
음의 킹핀 오프셋 =-18mm에서 킹핀 경사각 를 구하면;
= 1965/2π = 313mm
A = (+73+313tan5°54′)sin5°54′cos5°54′
A = 11mm : B = 311-11 = 302mm
tan=
tan=0.211 : =12.46°=12°28′
3 . 9 . 2 Braking force lever
제동이 수행되고 있는 동안에 제동력 는 휠을 제동 레버 방향으로 움직이게 하려고 한다(Fig 3.83). 즉 모멘트 가 생성된다(Fig 3.84). 이것은 타이로드의 힘 에 의해 생긴 것으로서 휠을 토우 아웃으로 만든다.
r가 길어질수록 모멘트 는 더 커지고, 앞 바퀴에 불균등한 제동력을 생성시킨다. 이것이 r를 가능한 짧게 유지시키는 이유이다. 지면에서 생기는 힘 는 스티어링 너클의 피봇에 반력 와 를 생성시킨다. 이 힘들의 크기를 알기 위해서 를 조향축 EG의 연장선상에 있는 제동력 레버로 이동시켜야 한다. 그러므로 양의 킹핀 오프셋 는 지면 밑으로 a만큼 떨어진 곳에 놓이며 라고 표시한다(Fig 3.83).
a=sin= +rcossin (3.27) r가 음수라면 는 지면 위로 올라가고, 는 더 작게 된다.
브레이크가 차동기어 안쪽에 있다면 제동 모멘트는 유니버셜 조인트를 거쳐 엔진에 전달되고 엔진 마운팅에 베어링 반력 를 생성시킨다(Fig 3.85).
휠이 작을수록, 거리 c가 효과적으로 클수록 힘이 작아져서 마운팅의 컴플라이언스 또한 작아진다. 제동력 가 타이어의 접합면에서 생성될 때는 쉐프트 베어링이 모멘트를 제외한 힘만 전달시키기 때문에 를 휠의 중심에

키워드

토인,   캠버,   캐스터,   스티어링,   킹핀경사각