개념 한 쪽
자동차정비기능사 조향장치 이해 — 조향 보조와 제동 계통의 원리
조향장치는 운전자가 돌린 핸들의 회전을 바퀴까지 전달하고, 동력 조향장치는 그 힘을 보탠다. 속도에 따라 보조력을 바꾸는 방식과 세 가지 주요부의 역할을 안다. 배정된 문항은 조향 계통과 제동 계통을 함께 다루므로 두 계통을 나누어 정리한다. 제동 계통에서는 균등 배분과 잔압, 거리 계산, 전자제어장치의 역할 범위를 확인한다.
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뜻
조향 계통부터 보면, 동력 조향장치는 운전자의 조향력을 줄이고 조작을 경쾌하게 한다. 기어비를 자유롭게 선정할 수 있는 것도 장점이다. 다만 고속에서 조향을 과도하게 가볍게 하면 노면 감각이 떨어져 안정성이 나빠지므로 이는 장점으로 볼 수 없다. 속도 감응형 동력 조향장치는 차량 속도에 따라 조향 보조력을 가변 제어해 안정성과 조작성을 확보하며, 고속에서는 핸들을 무겁게 해 안정성을 준다.
동력 조향장치는 세 가지 주요부로 나눈다. 유압을 발생시키는 동력부, 유량과 방향을 제어하는 제어부, 조향력을 배력하는 작동부다. 링키지부는 기계적 연결 부품이므로 이 세 가지 주요부에 들지 않는다.
조향 동력은 정해진 순서로 전달된다. 핸들에서 조향기어박스로, 다시 섹터축으로, 피트먼 암을 거쳐 타이로드로 이어진다. 기어박스가 감속을 맡고 섹터축이 회전을 바꾸며 피트먼 암이 출력을 낸다.
제동 계통에서는 좌우 균형을 먼저 본다. 핸드브레이크의 휠브레이크에서 양쪽 바퀴의 제동력을 같게 하는 기구는 이퀄라이저다. 균등화와 배분을 맡는 부품으로 기억한다.
베이퍼록은 브레이크 유압회로 안의 오일이 과열되어 기포가 생기면서 제동력이 떨어지는 현상이다. 비점이 높은 오일은 기화를 억제하므로 베이퍼록을 예방하는 요인이다. 따라서 비점이 높은 오일의 사용은 베이퍼록의 원인이 아니다.
브레이크 회로에 잔압을 두는 이유는 제동 지연을 막아 응답성을 높이고, 오일 누설과 공기 침입을 차단하며, 베이퍼록을 방지하는 것이다. 오일의 증발 방지는 오일의 비점 특성과 시스템 밀폐성에 주로 의존하므로 잔압과 직접 관계가 적다.
전자제어 제동장치의 컨트롤 유닛은 센서 정보를 입력받아 고장을 감지하고 유압기구를 제어한다. 바퀴를 물리적으로 고정하는 일은 브레이크 캘리퍼 쪽 작용이므로 컨트롤 유닛의 역할이 아니다. 판단부와 실행부를 나누어 보는 것이 핵심이다.
제동거리는 속도의 제곱에 비례한다. 제동정지거리 공식 S = V²/254μ에 V = 60, μ = 0.6을 넣으면 S = 3600/152.4 ≈ 23.6m다. 제동거리 공식 S = v²/(2μg)에 v = 10, μ = 0.3, g = 9.8을 넣으면 S = 100/(2 × 0.3 × 9.8) ≈ 17.0m다.
예제
선지 판단은 조향 계통과 제동 계통의 원리를 맞추는 방식이다. 속도에 따라 조향력을 바꾸는 장치는 속도 감응형 동력 조향장치다. 동력 조향의 주요부는 동력부·제어부·작동부이고, 전달 순서는 핸들→조향기어박스→섹터축→피트먼암→타이로드다. 고속에서 과도하게 가벼운 조향은 안정성을 해치므로 장점이 아니다. 좌우 제동력을 같게 하는 기구는 이퀄라이저다. 베이퍼록은 오일 과열로 생기며 비점이 높은 오일은 예방 요인이다. 잔압은 응답성과 밀폐성, 베이퍼록 방지를 위해 두고, 컨트롤 유닛은 바퀴를 물리적으로 고정하지 않는다. 제동거리는 60km/h와 마찰계수 0.6에서 약 23.6m, 초속도 10m/s와 마찰계수 0.3에서 약 17.0m다.
자주 묻는 물음
- 동력 조향장치의 주요부와 전달 순서는 어떻게 되나요?
- 동력 조향장치는 유압을 발생시키는 동력부, 유량과 방향을 제어하는 제어부, 조향력을 배력하는 작동부로 구성됩니다. 동력은 핸들→조향기어박스→섹터축→피트먼암→타이로드 순으로 전달됩니다.
- 조향 보조력과 제동 균형은 무엇으로 판단하나요?
- 속도 감응형 동력 조향장치는 차량 속도에 따라 조향 보조력을 가변 제어해 안정성과 조작성을 확보합니다. 고속에서 과도한 조향 경감은 노면 감각을 떨어뜨려 장점이 아닙니다. 핸드브레이크의 휠브레이크에서 좌우 제동력을 같게 하는 기구는 이퀄라이저입니다.
- 베이퍼록과 잔압, 제동거리는 어떻게 이해하나요?
- 베이퍼록은 오일 과열로 기포가 생겨 제동력이 떨어지는 현상이며, 비점이 높은 오일은 예방 요인입니다. 잔압은 제동 응답성을 높이고 오일 누설과 공기 침입, 베이퍼록을 막기 위해 둡니다. 제동거리는 km/h일 때 S = V²/254μ로 60km/h와 마찰계수 0.6에서 약 23.6m이고, m/s일 때 S = v²/(2μg)로 10m/s와 마찰계수 0.3에서 약 17.0m입니다. 컨트롤 유닛은 유압기구를 제어할 뿐 바퀴를 물리적으로 고정하지 않습니다.
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