개념 한 쪽
자동차정비기능사 유압식 제동장치 점검 — 기어비·가속도·유압 계산과 구성품 확인
점검은 눈으로 보는 일과 숫자로 재는 일을 함께 한다. 조향 기어비는 핸들 회전각을 피트먼 암 회전각으로 나누어 구하고, 가속도는 속도 변화량을 시간으로 나누되 단위를 m/s로 맞춘다. 유압은 힘을 단면적으로 나눈다. 제동과 조향 계통에서는 구성품의 역할과 진동의 갈래를 구분하는 것이 점검의 기준이 된다.
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뜻
계산 점검의 기본 공식을 익힌다. 조향 기어비는 핸들 회전각 ÷ 피트먼 암 회전각이다. 핸들을 320° 돌렸을 때 피트먼 암이 32° 회전했다면 320 ÷ 32 = 10이므로 기어비는 10:1이다. 기어비는 큰 값(핸들)을 작은 값(피트먼 암)으로 나누므로 1보다 큰 값이 나온다.
가속도는 나중 속도에서 처음 속도를 빼고 걸린 시간으로 나눈다. 이때 km/h를 m/s로 바꾸어야 한다. 20km/h는 약 5.56m/s, 56km/h는 약 15.56m/s이므로 (15.56 - 5.56) ÷ 10 = 1m/s²다. 단위를 바꾸지 않고 계산하면 보기와 맞지 않는 값이 나온다.
유압 점검은 압력의 정의에서 출발한다. 압력은 단위 면적에 작용하는 힘이므로 P = F/A다. 마스터 실린더 푸시로드에 120kgf가 작용하고 피스톤 단면적이 3cm²이면 120 ÷ 3 = 40kgf/cm²가 발생한다. 힘과 면적의 단위를 일치시킨 뒤 나누는 순서를 지킨다.
제동장치 구성품은 역할로 확인한다. ABS는 휠 속도센서, ECU, 하이드로닉 유니트로 이루어져 제동 시 바퀴 잠김을 제어한다. 휠 속도센서가 바퀴 회전을 재고, ECU가 잠김 여부를 판단하며, 하이드로닉 유니트가 브레이크 압력을 조절한다. 차고 센서는 차체 높이를 재는 부품으로 ABS의 구성품이 아니다.
조향과 현가 계통의 이상 현상도 점검 항목이다. 요철 노면에서 바퀴의 충격이 조향 링키지를 거쳐 스티어링 휠로 전달되는 현상은 킥백이다. 시미는 바퀴가 좌우로 진동하는 현상, 웨이브는 노면 요철이 파도처럼 이어지는 형태, 스카이 훅은 현가장치의 제어 방식이므로 킥백과 구분한다. 진동은 스프링 위 질량과 아래 질량으로 나눈다. 바운싱·피칭·롤링은 차체(스프링 위 질량)의 진동이고, 휠 트램프는 바퀴와 차축(스프링 아래 질량)의 상하 진동이다.
독립 현가장치에서 선회 시 쏠림을 줄이고 차체 평형을 유지하는 부품은 스태빌라이저다. 좌우 서스펜션을 연결해 비틀림 저항을 만들고 롤링을 줄인다. 볼 조인트는 조향 연결부, 공기 스프링은 차고 조절용, 쇽업소버는 감쇠 장치이므로 롤링 방지가 주기능이 아니다.
전자제어 장치의 특징도 점검 시 비교 기준이 된다. EPS는 저속에서 조향력을 가볍게 하고 고속·험로에서 무겁게 하며, 펑크나 험로에서는 토출압을 높인다. 공기 현가장치는 하중이 변해도 고유 진동수를 낮게 일정하게 유지하고 스프링 정수를 자동 조정한다. 차륜 정렬의 목적은 직진 복원성, 조작력 경감, 편마모 방지이며 조향각을 길게 하는 것은 목적이 아니다.
예제
선지 판단은 계산 결과와 부품 역할을 대조하는 방식이다. 조향 기어비는 320 ÷ 32 = 10:1이고, 가속도는 단위를 m/s로 바꾸어 1m/s²로 계산한다. 유압은 120 ÷ 3 = 40kgf/cm²다. ABS 구성품에서 차고 센서를 고르면 틀리고, 휠 속도센서·ECU·하이드로닉 유니트가 맞다. 요철 충격이 핸들로 전달되는 것은 킥백이며, 휠 트램프는 스프링 아래 질량의 진동이라 스프링 위 질량 진동과 무관하다. 선회 쏠림을 줄이는 부품은 스태빌라이저이고, EPS의 토출압을 낮춘다는 설명과 공기 현가장치의 고유 진동수를 높인다는 설명은 각각 틀리다.
자주 묻는 물음
- 조향 기어비는 어떻게 계산하나요?
- 핸들 회전각을 피트먼 암 회전각으로 나눕니다. 320°와 32°라면 320 ÷ 32 = 10이므로 기어비는 10:1입니다. 핸들이 10바퀴 돌 때 피트먼 암이 1바퀴 돈다는 뜻입니다.
- 가속도와 유압 계산에서 주의할 점은 무엇인가요?
- 가속도는 나중 속도에서 처음 속도를 뺀 값을 시간으로 나누며, km/h를 m/s로 바꾸어야 합니다. 20km/h와 56km/h는 각각 약 5.56m/s, 15.56m/s이므로 10초 동안의 가속도는 1m/s²입니다. 유압은 P = F/A로 구하며 120kgf를 3cm²로 나누면 40kgf/cm²입니다.
- 제동·조향·현가 계통에서 구성품과 현상은 어떻게 구분하나요?
- ABS는 휠 속도센서·ECU·하이드로닉 유니트로 구성되며 차고 센서는 포함되지 않습니다. 요철 충격이 핸들로 오는 것은 킥백, 바퀴와 차축의 상하 진동은 휠 트램프입니다. 선회 시 차체 평형을 유지하는 부품은 스태빌라이저이고, 차륜 정렬의 목적은 복원성·조작력 경감·편마모 방지입니다.
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