개념 한 쪽
자동차정비기능사 조향장치 특수공구 사용 — 측정값과 타이어·유압 부품 확인
특수공구는 재는 값과 다루는 부품에 맞게 쓴다. 편평비와 스프링 힘, 제동정지거리를 계산하고, 원심력과 타이어 구조를 확인한다. 캠버와 튜브리스 타이어의 성질, 속도 감응형 조향과 베이퍼록, 이퀄라이저의 역할도 함께 본다.
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뜻
타이어의 편평비는 단면 높이를 단면 너비로 나눈 값이다. 높이 180mm, 너비 220mm이면 180 ÷ 220 ≈ 0.82다. 편평비가 낮을수록 타이어가 납작해져 조종 안정성이 좋아지는 저편평 타이어가 된다.
커브를 돌 때 원심력은 속도가 빠를수록, 무게가 무거울수록, 회전반경이 작을수록 커진다. 줄이려면 속도를 줄이거나 무게를 줄이거나 회전반경을 크게 해야 한다. 커브 바깥쪽을 따라가면 반경이 커져 원심력이 줄지만, 안쪽을 따라가면 반경이 작아져 오히려 커진다.
타이어는 노면과 닿는 트레드, 충격을 흡수하는 브레이커, 내부 보강재인 카커스, 림에 고정되는 비드로 이루어진다. 압력판은 엔진의 클러치에서 동력을 단속하는 부품이므로 타이어 구조가 아니다.
캠버는 하중이 실렸을 때 앞 차축이 아래로 처지는 것을 적게 하고 조향 휠의 조작력을 가볍게 한다. 캐스터는 직진 안정성과 복원성, 토인은 타이어 마모와 직진성에 주로 관여한다.
튜브리스 타이어는 안에 튜브가 없어 타이어 자체와 림으로 공기를 밀봉한다. 못이 박혀도 공기가 천천히 새어 급격한 펑크를 막고, 마찰이 적어 발열이 적다. 그러나 유리 조각 등으로 옆면이 찢어지면 수리가 매우 어렵고, 림이 변형되면 공기가 새기 쉽다.
스프링 힘은 훅의 법칙 F = k × x로 구한다. 스프링 정수 5kgf/mm로 1cm를 압축하면 1cm를 10mm로 바꾸어 5 × 10 = 50kgf가 된다.
속도 감응형 동력 조향장치는 차량 속도에 따라 조향 보조력을 바꾼다. 저속에서는 보조력을 높여 핸들을 가볍게 하고, 고속에서는 보조력을 낮춰 핸들을 무겁게 해 안정성을 확보한다. 엔진 회전수나 조향각에 반응하는 방식과 감응 기준이 다르다.
베이퍼록은 브레이크 오일이 과열되어 끓으면서 기포가 생기고, 기포가 압축되어 제동력이 떨어지는 현상이다. 비점이 높은 오일은 끓기 어려워 기화를 억제하므로 베이퍼록을 예방하는 요인이다.
핸드브레이크의 휠브레이크에서는 좌우 바퀴의 제동력을 같게 맞추는 기구가 필요하다. 이 역할을 맡는 부품이 이퀄라이저다. 스트럿바, 래칫컬, 리턴스프링은 조향이나 고정, 슈 복귀를 맡는다.
제동정지거리는 마찰계수 0.6인 노면에서 60km/h일 때 공식 S = V²/254μ에 따라 3600 ÷ 152.4 ≈ 23.6m다. 속도의 제곱에 비례하므로 속도가 커질수록 거리가 빠르게 늘어난다.
예제
선지 판단은 공구로 재는 값과 부품의 성질을 맞추는 방식이다. 편평비는 180 ÷ 220 ≈ 0.82다. 원심력은 속도와 무게가 클수록, 반경이 작을수록 커지므로 커브 안쪽 주행은 줄이는 방법이 아니다. 타이어는 트레드·브레이커·카커스·비드로 구성되고 압력판은 클러치 부품이다. 캠버는 차축 처짐을 줄이고, 튜브리스는 옆면 찢어짐 수리가 어렵다. 스프링 힘은 5 × 10 = 50kgf이고, 속도 감응형 조향은 저속에서 가볍게 고속에서 무겁게 하며, 비점이 높은 오일은 베이퍼록을 예방한다. 좌우 제동력을 같게 하는 기구는 이퀄라이저이고, 제동정지거리는 60km/h와 마찰계수 0.6에서 약 23.6m다.
자주 묻는 물음
- 편평비와 스프링 힘은 어떻게 계산하나요?
- 편평비는 단면 높이 ÷ 단면 너비로, 180mm와 220mm에서 180 ÷ 220 ≈ 0.82입니다. 스프링 힘은 F = k × x로, 5kgf/mm와 1cm(10mm)에서 50kgf입니다.
- 원심력과 타이어 구조는 무엇으로 확인하나요?
- 원심력은 속도와 무게가 클수록, 반경이 작을수록 커지므로 속도·무게를 줄이거나 반경을 키워야 합니다. 타이어는 트레드·브레이커·카커스·비드로 구성되고 압력판은 클러치 부품입니다. 튜브리스는 못에 의한 급격한 펑크는 줄지만 옆면 찢어짐 수리는 어렵습니다.
- 조향 보조와 베이퍼록, 제동력 배분은 어떻게 판단하나요?
- 속도 감응형 조향은 저속에서 보조력을 높이고 고속에서 낮춥니다. 베이퍼록은 오일 과열로 생기며 비점이 높은 오일은 예방 요인입니다. 핸드브레이크의 좌우 제동력을 같게 하는 기구는 이퀄라이저이고, 제동정지거리는 60km/h와 마찰계수 0.6에서 약 23.6m입니다.
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