자동차 칼럼-사람의 연골과 같은 자동차의 현가장치
자동차 칼럼-사람의 연골과 같은 자동차의 현가장치
  • 경남도민신문
  • 승인 2018.12.09 18:41
  • 15면
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최원주/한국교통안전공단 진주자동차검사소 소장

최원주/한국교통안전공단 진주자동차검사소 소장-사람의 연골과 같은 자동차의 현가장치


현대 산업과 과학의 결정체인 자동차 산업은 과학기술의 발전과 더불어 우리 일상생활 및 산업 활동에 중요한 운송수단이 되고 있다. 예전 기계적 부품으로 구성되어 움직이는 자동차는 지금의 산업발전과 기술개발로 급속도로 전장부품에 센서와 자료를 수집하는 전자부품으로 변경되고 있으며 또한 국가의 경제발전과 공업기술의 발전을 위하여 관련 산업의 육성에 많은 노력을 기울이고 있는 시정이다. 특히. 우리나라는 짧은 자동차 역사에도 불구하고 세계의 주요 자동차 생산대국으로 성장하는 추세에 있다.

▲자동차의 충격이나 진동이 차체에 직접 전달되는 것을 방지하는 현가장치

자동차는 주행 중 타이어를 통해 노면과 요철, 외부 저항으로부터 끊임없이 진동이나 충격, 횡력을 받는다. 이 때문에 차체와 차축 사이에는 스프링과 같은 완충장치가 설치되어 충격이나 진동이 차체에 직접 전달되는 것을 방지하고 있다.

또한, 현가장치는 동력전달장치의 구동력이나 제동장치의 제동 시 각 바퀴의 제동력 등을 차체에 전달함과 동시에 선회 시 원심력에도 견디고, 각 타이어 위치를 차체에 대해 바른 위치로 지지하는 역할을 한다.

▲현가장치의 구성 부품

현가장치는 주로 차체와 차축 사이에 설치되며, 스프링을 비롯하여 스프링의 자유 진동을 흡수하여 승차감을 향상하는 쇽업소버, 좌우 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등이 있다. 최근에는 컴퓨터로 조절하는 전자제어 현가장치(ECS : Electronic Controlled Suspension) 등도 실용화되어 있다.

▶스프링

스프링에는 판 스프링, 코일 스프링, 토션 바 스프링 등의 금속제 스프링과 고무 스프링, 공기 스프링 등의 비금속 스프링 등이 있다.

평행 판스프링식은 차체의 앞, 뒤 방향으로 좌우에 평행하게 설치한 것으로 스프링은 프레임의 새클과 행거로 지지가 되어 있으며 중앙 부분은 U 볼트로 채결되어 있다. 이 형식은 하중에 대한 강도가 높아 대형자동차에 주로 사용되며 차축을 스프링 위에 설치하는 언더형 방식과 스프링 아래에 설치하는 오버형 방식이 있으며 주로 버스나 승용자동차에서는 지상높이를 낮게 하기 위하여 언더형 방식을 사용하고 있다.

▶쇼크 업소버(쇽업소버, 완충기)

쇼크 업소버는 노면에서 발생한 스프링의 진동을 흡수하여 승차감을 향상시키고 동시에 스프링의 피로를 감소시키기 위해 설치하는 기구이다. 쇼크 업소버는 스프링이 압축될 때는 급격히 압축되고 늘어날 때는 천천히 작용하여 스프링의 상하 운동에너지를 열에너지로 변환시키는 일을 한다.

현재 쇼크 업소버는 감쇠력 발생구조의 간소함, 저렴한 가격 등의 장점 때문에 대부분 작동 유체로서 오일을 내장한 통 모양 구조의 오일 댐퍼로 만들어진다. 크게 나누면 단순히 감쇠력을 발생하는 통 모양의 쇼크 업소버, 가스를 부가적으로 사용하는 드가르봉식 쇼크 업소버, 레버형 피스톤식 쇼크 업소버, 또한 차의 강도 부재의 기능과 감쇠력 발생 기능을 동시에 갖는 서스펜션 스르럿으로 나누어진다.

▶스태빌라이저

승차감을 좋게 하려고 스프링 상수가 적은 스프링을 사용하면, 자동차가 선회할 때 작용하는 원심력 때문에 차체가 많이 기울게 된다. 독립 현가식 자동차는 특히 그 경향이 크기 때문에 선회할 때의 롤링을 감소하고 차체의 평형을 유기하기 위해 도션바를 이용한 스태빌라이저가 결합되어있다.

스태빌라이저는 소션바 스프링의 일종으로 양끝이 좌·우의 컨트롤 암에 연결되며, 중앙부는 차체에 설치되어 선회할 때 차체가 롤링 하는 것을 방지하여 차체의 기울기를 감소시켜 평형을 유지할 수 있게 하는 기구이다.



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