개념 한 쪽
자동차정비기능사 조향장치 관련부품 조정 — 비율과 각도, 부품 명칭 맞추기
조정은 계산값과 각도, 부품 명칭을 정확히 맞추는 일이다. 조향기어비와 최소회전반경, 유압을 계산하고, 타이어 패턴과 휠 얼라인먼트 요소를 구분한다. 현가장치의 오리피스와 브레이크 계통의 구성도 함께 확인한다.
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뜻
조향기어비는 핸들 회전각을 피트먼 암 회전각으로 나눈 값이다. 핸들이 1회전하면 360°이고 피트먼 암이 40° 움직였으므로 360 ÷ 40 = 9, 곧 9:1이다.
마스터 실린더의 유압은 힘을 단면적으로 나누어 구한다. 내경이 2cm이면 반지름은 1cm이고 단면적은 π × 1² ≈ 3.14cm²다. 푸시로드에 100kgf가 작용하면 100 ÷ 3.14 ≈ 31.8이므로 약 32kgf/cm²가 된다.
타이어 트레드 패턴은 용도에 따라 갈린다. 리브 패턴은 원주 방향으로 홈이 나 있어 접지 면적이 넓고 접지 저항이 적으며, 소음이 적고 방향 안정성이 좋아 고속 주행용 승용차에 알맞다. 러그 패턴과 블록 패턴은 흙이나 눈길에서 구동력과 제동력을 얻기 위해 트럭이나 건설 장비에 쓰이고, 오프더로드 패턴은 험로 주행용이다.
최소회전반경은 축간거리를 조향각의 사인값으로 나눈 R = L/sinθ로 구한다. 축간거리가 3.5m이고 조향각이 30°이면 sin30° = 0.5이므로 3.5 ÷ 0.5 = 7m가 된다.
전자제어 현가장치의 쇽업소버에서는 오일이 위아래 실린더 사이를 오갈 때 오리피스를 지난다. 오리피스의 단면적을 조절하면 오일 흐름이 바뀌어 감쇠력이 달라진다. 밸브 하우징, 로터리 밸브, 스텝구멍은 오일 통로 구멍의 명칭이 아니다.
휠 얼라인먼트에서 앞차축과 뒤차축 중심선의 평행도와 수평 어긋남을 나타내는 항목은 셋백이다. 토인은 바퀴 앞뒤의 각도, 킹핀경사각과 조향축경사각은 조향축의 기울기를 다루므로 차축 평행도와는 다른 항목이다.
공기브레이크의 구성품은 공기를 압축하는 공기 압축기, 압축 공기를 저장하거나 조절하는 브레이크 챔버, 공기압을 빠르게 배출하는 퀵 릴리스 밸브다. 브레이크 휠 실린더는 오일 압력으로 슈를 미는 유압식 부품이므로 공기브레이크 구성품이 아니다.
앞바퀴 정렬의 종류에는 캠버, 캐스터, 토인, 킹핀경사각 등이 있다. 하이텐션은 고장력 강판을 줄여 부르는 재료 등급 용어이므로 정렬 요소가 아니다.
토는 주로 타이로드의 길이를 조절해 맞춘다. 주행 중 바퀴가 벌어지려는 성향을 막아 타이어 편마모를 방지하고 직진 안정성에 관여한다. 핸들을 놓았을 때 바퀴가 제자리로 돌아오는 조향 복원성은 캐스터 각도의 역할이므로 토의 기능으로 보지 않는다.
유압식 브레이크는 밀폐된 유체에 가한 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달되는 파스칼의 원리를 이용한다. 작은 힘이 유체를 통해 전달되어 휠 실린더에서 제동력을 만든다. 뉴턴, 베르누이, 애커먼 장토의 원리는 유압 제동의 기본 원리가 아니다.
예제
선지 판단은 계산값과 부품 명칭을 맞추는 방식이다. 조향기어비는 360 ÷ 40 = 9:1이고, 내경 2cm 마스터 실린더의 유압은 100 ÷ 3.14 ≈ 32kgf/cm²다. 고속 승용차에는 리브 패턴이 맞고, 최소회전반경은 3.5 ÷ 0.5 = 7m다. 쇽업소버의 오일 통로는 오리피스이며, 차축 평행도는 셋백으로 본다. 공기브레이크에는 공기 압축기·브레이크 챔버·퀵 릴리스 밸브가 쓰이고 브레이크 휠 실린더는 유압식 부품이다. 하이텐션은 정렬 요소가 아니고, 토는 타이로드로 조정하며 복원성은 캐스터가 맡는다. 유압 브레이크의 원리는 파스칼이다.
자주 묻는 물음
- 조향기어비와 유압은 어떻게 계산하나요?
- 조향기어비는 핸들 회전각 ÷ 피트먼 암 회전각으로, 1회전 360°와 40°에서 9:1입니다. 유압은 힘 ÷ 단면적으로, 내경 2cm의 단면적 약 3.14cm²에 100kgf를 나누면 약 32kgf/cm²입니다.
- 타이어 패턴과 최소회전반경은 무엇으로 판단하나요?
- 리브 패턴은 접지 저항이 적고 방향 안정성이 좋아 고속 주행용 승용차에 맞습니다. 러그와 블록 패턴은 구동력이나 험로 적응용입니다. 최소회전반경은 R = L/sinθ로, 3.5m와 30°에서 7m입니다.
- 휠 얼라인먼트와 브레이크 계통 부품은 어떻게 구분하나요?
- 차축 평행도는 셋백으로 보고, 정렬 요소는 캠버·캐스터·토인·킹핀경사각이며 하이텐션은 강판 등급입니다. 공기브레이크는 공기 압축기·브레이크 챔버·퀵 릴리스 밸브로 구성되고 브레이크 휠 실린더는 유압식 부품입니다. 쇽업소버의 오일 통로는 오리피스이고, 유압 브레이크는 파스칼의 원리를 이용합니다.
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