자동차 서스펜션이란?- 정의, 작동 원리

자동차 서스펜션 시스템이란?

서스펜션은 타이어, 타이어 공기, 스프링, 충격 흡수 장치 및 차량을 바퀴에 연결하고 둘 사이의 상대적인 움직임을 허용하는 연결 장치의 시스템입니다. 서스펜션 시스템은 서로 상반되는 노면 유지/조종 및 승차감을 모두 지원해야 합니다.
서스펜션 튜닝에는 적절한 절충안을 찾는 것이 포함됩니다. 차량에 작용하는 모든 도로 또는 지면력은 타이어의 접촉 패치를 통해 그렇게 하기 때문에 서스펜션이 도로 휠을 노면과 최대한 접촉 상태로 유지하는 것이 중요합니다.
서스펜션은 또한 차량 자체와 모든 화물 또는 수하물을 손상 및 마모로부터 보호합니다. 자동차의 프론트 및 리어 서스펜션의 디자인은 다를 수 있습니다.

자동차 서스펜션이 왜 그렇게 중요한가?

차량의 서스펜션 시스템은 승차감을 부드럽게 하고 차량을 제어할 수 있도록 합니다. 특히 서스펜션 시스템은 타이어와 노면의 마찰을 극대화하여 조향 안정성과 우수한 핸들링을 제공합니다.
서스펜션 시스템은 또한 승객에게 편안함을 제공하여 특정 도로 조건의 영향을 차량뿐만 아니라 내부에 승차하는 승객에게도 제한합니다.
서스펜션 시스템은 자동차의 캡을 고정하는 섀시를 비롯한 여러 구성 요소로 구성됩니다. 스프링은 차량 중량을 지지하고 충격 흡수 장치 및 스트럿과 함께 도로 충격으로부터 과도한 에너지를 흡수 및 감소시킵니다. 마지막으로, 안티 스웨이 바는 바퀴의 움직임을 이동시키고 차량을 안정시킵니다.
자동차의 서스펜션 시스템은 양호한 상태여야 합니다. 마모된 서스펜션 구성 요소는 차량의 안정성을 감소시키고 운전자의 제어력을 감소시킬 뿐만 아니라 다른 서스펜션 시스템 구성 요소의 마모를 가속화할 수 있습니다. 마모되거나 부적합한 쇽과 버팀대를 교체하면 다음과 같은 이유로 승차감을 좋게 유지하는 데 도움이 됩니다.

▷ 스프링 및 서스펜션 움직임 제어
▷ 일관된 핸들링 및 제동 제공
▷ 타이어 조기 마모 방지
▷ 타이어가 도로와 접촉할 수 있도록 도와주세요.
▷ 다이내믹 휠 얼라인먼트 유지
▷ 차량 바운스, 롤, 스웨이, 드라이브 및 가속 스쿼트 제어
▷ 다른 차량 시스템의 마모 감소
▷ 균일하고 균형 잡힌 타이어 및 브레이크 마모 촉진

 

 

자동차 서스펜션은 어떻게 작동할까?

서스펜션은 힘을 열로 변환하여 힘이 미치는 영향을 제거하는 힘 소산의 ​​원리에 따라 작동합니다. 이를 위해 스프링, 댐퍼 및 스트럿을 사용합니다. 스프링은 에너지를 보유하고 댐퍼는 에너지를 열로 변환합니다.
자동차 서스펜션의 역할은 타이어와 노면 사이의 마찰을 최대화하고 핸들링이 좋은 조향 안정성을 제공하며 승객의 편안함을 보장하는 것입니다.
도로가 완벽하게 평평하고 요철이 없다면 서스펜션이 필요하지 않을 것입니다. 그러나 도로는 평탄한 것과는 거리가 멀다. 갓 포장된 고속도로라도 자동차 바퀴와 상호 작용할 수 있는 미묘한 결함이 있습니다.
바퀴에 힘을 가하는 것은 이러한 결함입니다. 뉴턴의 운동 법칙에 따르면 모든 힘에는 크기와 방향이 있습니다. 노면의 충돌로 인해 바퀴가 노면에 수직으로 위아래로 움직입니다.
물론 그 크기는 바퀴가 큰 돌기와 작은 반점을 치는지 여부에 따라 다릅니다. 어느 쪽이든, 자동차 바퀴는 결함을 지날 때 수직 가속을 경험합니다.
중간 구조 없이 바퀴의 수직 에너지는 모두 같은 방향으로 움직이는 프레임으로 전달됩니다. 이러한 상황에서는 바퀴가 도로와 완전히 접촉하지 않을 수 있습니다. 그런 다음 중력의 아래쪽 힘으로 바퀴가 도로 표면으로 다시 부딪힐 수 있습니다.
필요한 것은 수직으로 가속된 바퀴의 에너지를 흡수하여 바퀴가 도로의 요철을 따라가는 동안 프레임과 차체가 방해받지 않고 주행할 수 있도록 하는 시스템입니다.
움직이는 자동차에 작용하는 힘에 대한 연구를 차량 역학이라고 하며 처음에 서스펜션이 필요한 이유를 이해하려면 이러한 개념 중 일부를 이해해야 합니다.

 

서스펜션 시스템의 부품

1. 바퀴와 타이어
타이어는 항상 서스펜션의 일부로 간주되지는 않지만 가장 중요한 구성 요소입니다. 가속, 제동 및 코너링에 대한 견인력을 제공하고 작은 충돌을 흡수합니다.
타이어는 시간이 지남에 따라 마모되며 날카로운 물체에 부딪혀 베거나 펑크가 날 수 있으며 충격으로 인해 느리거나 갑작스러운 누출이 발생할 수 있습니다. 반면에 바퀴는 (굽힘 또는 균열로 인해) 훨씬 덜 자주 고장납니다. 일반적으로 사고로 인한 강한 충격이나 움푹 들어간 곳을 치는 경우에만 발생합니다.

2. 스프링스
오늘날 모든 자동차와 트럭에는 큰 충격을 흡수하는 일종의 메커니즘이 있으며 여기에는 항상 힘에 반응하여 구부러지는 금속 부품인 일종의 스프링이 포함됩니다. (몇 년 동안 특히 Chrysler에서 만든 자동차는 코일이나 판 스프링 대신 구부리는 대신 비틀어서 충격을 흡수하는 토션 바 금속 막대를 사용했지만 이들은 모두 다른 형태의 스프링입니다.)
차량이 요철에 매우 세게 부딪힐 때 스프링이 부러질 수 있으며 많은 부분이 결국(수년 후) 처지지만 일반적으로 이러한 부품은 대부분의 다른 서스펜션 구성 요소보다 고장날 가능성이 훨씬 적습니다.

3. 쇼크 업소버 및 스트럿
스프링이 요철을 흡수하는 동안 쇽 업소버(또는 충격 흡수 장치가 있는 자동차의 경우 쇽과 유사한 스트럿)는 요철 이후 스프링의 움직임을 감쇠시켜 차량이 과도하게 튀는 것을 방지합니다.
쇼크와 스트럿은 두꺼운 오일로 채워져 있으며 시간이 지남에 따라 오일이 누출되어 쇼크 또는 스트럿이 고장날 수 있습니다. 충격과 사고는 또한 누출을 유발하거나 섬세한 내부 부품을 손상시킬 수 있습니다.

4. 연결
모든 서스펜션에는 차량의 나머지 부분에 대해 바퀴가 있어야 하는 위치에 집합적으로 유지하는 다양한 로드 및 기타 연결 부품이 포함됩니다. 이러한 연결 장치의 대부분은 큰 사고를 제외하고는 거의 고장이 나지 않는 견고한 금속 부품입니다.
그러나 때때로 링키지와 관련 부싱이 함께 판매되며 부싱의 고장으로 인해 전체 어셈블리를 교체해야 할 수 있습니다.

5. 부싱, 베어링 및 조인트
서스펜션의 대부분의 부품은 움직일 수 있어야 하므로 다양한 연결 장치가 유연한 연결로 연결됩니다. 여기에는 종종 윤활이 필요하지 않은 소량의 비틀림 또는 슬라이딩을 허용하는 연결부인 부싱 및 베어링과 자동차 애플리케이션에서 제어된 움직임을 허용하기 위해 그리스와 같은 윤활제를 사용하는 조인트가 포함됩니다.
일부 서스펜션 부싱은 고무로 만들어지며 시간이 지남에 따라 부서지거나 부서져 고장날 수 있습니다. 많은 관절이 마모되는 경향이 있어 처음에는 헐거워지고 결국에는 실패하게 됩니다.
가장 일반적인 몇 가지 원인은 특정 조향 연결 부품을 연결하는 윤활 조인트인 타이 로드 엔드, 조향 시스템에서 발견되고 컨트롤 암에 부착된 볼 조인트, 컨트롤 암을 분리하는 부싱입니다. 차량의 프레임.

 

6. 스티어링 시스템 모든 유형
모든 스티어링 시스템에는 위에서 언급한 타이 로드 엔드와 같은 일부 조인트, 스티어링 휠의 회전을 자동차 바퀴의 움직임으로 변환하는 기계적 장치인 일종의 스티어링 박스와 같은 수많은 연결 장치가 있습니다.
일반적으로 연결 장치는 실패할 가능성이 거의 없지만 타이 로드 엔드와 같은 구성 요소는 실패합니다. 스티어링 박스는 결국 마모되며 유압 파워 스티어링이 장착된 차량의 랙 앤 피니언 스티어링 시스템이 가장 고장이 나기 쉽습니다.

7. 유압 파워 스티어링
많은 차량에 파워 스티어링이 장착되어 있습니다. 두 가지 유형의 파워 스티어링 중 유압 시스템(즉, 고압 유체를 사용하여 운전자가 바퀴를 돌리는 데 도움이 되는 시스템)은 고장이 발생하기 쉽습니다. 고압 라인에서 유체가 누출될 수 있고, 섬세한 밸브가 때때로 마모될 수 있으며, 파워 스티어링 펌프를 구동하는 벨트가 헐거워지거나 파손될 수 있으며 결국 펌프 자체가 고장날 수 있습니다.

8. 전동 파워 스티어링
현대 자동차와 트럭에서 볼 수 있는 점점 더 많은 파워 스티어링 시스템이 유압이 아닌 전기식입니다. 전동식 파워 스티어링 시스템에는 다양한 센서, 와이어 및 액추에이터(모터)가 포함되며 이들 중 어느 것이든 고장날 수 있지만 다행히도 이러한 고장은 유압 부품의 고장보다 덜 일반적입니다.

 

서스펜션 시스템의 종류

1. 멀티 링크 서스펜션
Multi-Link는 Double Wishbone과 Multi-Link가 공동으로 관절에 의해 결합되는 별도의 부품을 가지고 있기 때문에 상당히 복잡한 구조 설계를 가진 서스펜션으로 개발한 서스펜션입니다.
이 서스펜션에는 암의 양쪽에서 회전하는 구성 요소 끝단도 있습니다. 바퀴가 받는 힘의 방향을 조작하여 구성합니다.
멀티링크는 그립감이 좋은 서스펜션의 일종으로, 이 서스펜션을 사용하면 차량 제어가 더 쉬워집니다. Multi-Link 서스펜션에도 많은 변형이 있습니다.
이 서스펜션이 손상되면 교체 과정이 오래 걸리고 예비 부품이 여전히 드물기 때문에 가격이 다른 서스펜션에 비해 상대적으로 비쌉니다.

2. 리지드 액슬 서스펜션
리지드 액슬 서스펜션은 일반적으로 자동차 뒤쪽에 배치됩니다. 이 서스펜션의 주요 특징은 뒤쪽 왼쪽과 오른쪽에 있는 바퀴입니다. 두 바퀴는 일반적으로 차축이라고 하는 하나의 차축에 연결됩니다.
리지드 액슬 서스펜션에는 판 스프링이 장착된 Axle Rigid 모델과 코일 스프링이 장착되거나 종종 스프링이라고 불리는 Axle Rigid 모델의 두 가지 모델이 한 번에 있습니다.
이 서스펜션은 상당히 좋은 품질을 가지고 있으며 다양한 유형의 자동차에 적용할 수 있습니다. 단단한 조각 하나로 작업할 수 있고 2개의 스프링이 장착되어 있기 때문에 상당히 간단합니다.
액슬 리지드 역시 강한 서스펜션으로 여겨져 큰 하중을 안정적으로 지지할 수 있어 다양한 형태의 대형차에 적합하다.
서스펜션은 고르지 않거나 울퉁불퉁한 도로에서 발생할 때 발생하는 진동이나 충격을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 좋은 품질의 서스펜션 카를 사용하면 방해받지 않고 착석할 수 있습니다.
서스펜션은 차량이 주행할 때 진동을 줄이는 데 유용할 뿐만 아니라 핸들링을 더 안전하게 만들고 차량이 도로에서 안정적으로 달릴 수 있도록 합니다.
물론 매우 중요한 용도로 사용되는 서스펜션은 자동차의 필수 구성 요소이며 각별한 주의가 필요합니다.
이제 전 세계적으로 많은 유형의 자동차가 있으며 이로 인해 다양한 서스펜션 유형을 사용할 수 있습니다. 많은 수의 고품질 서스펜션으로 인해 각 자동차 브랜드의 서스펜션 사용조차도 항상 다릅니다.
각 자동차 브랜드에서 서스펜션 유형을 차별화하는 것은 확실히 자동차 유형의 균형을 잡는 방법입니다. 적어도 몇 가지 유형의 서스펜션이 널리 보급되어 오늘날 생산되는 자동차에 사용됩니다.

3. 맥퍼슨 서스펜션
Macpherson은 발명가 Earle Macpherson의 이름을 따온 서스펜션입니다. 전 세계의 많은 자동차가 Macpherson 서스펜션을 사용합니다.
저렴한 가격과 상당히 간단한 구성 요소를 가지고 있기 때문에 많은 자동차 제조업체가 이 서스펜션을 선호합니다.
Macpherson 서스펜션은 직립형이며 자동차의 코너 캐스터의 중심점으로 사용되는 완충 장치에 의해 지지됩니다. 이 서스펜션은 널리 배포되기 때문에 얻기도 매우 쉽습니다.
Macpherson 서스펜션의 단점은 하중을 덜 받을 수 있고 차가 회전하거나 회전할 때 항상 틸트 각도가 변경되기 때문에 타이어가 도로 아스팔트를 제대로 접지할 수 없다는 것입니다.

4. 더블 위시본 서스펜션
더블 위시본은 서스펜션 시스템을 지지하는 2개의 암, 즉 상부 및 하부 암이 있는 서스펜션 유형입니다. 이 서스펜션으로 차는 안정적으로 달릴 수 있습니다.


5. 독립 서스펜션
인디펜던트 서스펜션은 후부의 좌우 바퀴가 직접 연결되어 있지 않고 액슬 조인트로 연결되어 있기 때문에 특별히 설계된 서스펜션입니다.
물론 뒷바퀴가 구멍을 밟아도 차가 흔들리지 않는 것은 왼쪽 서스펜션만 움직이기 때문이다. 독립 서스펜션은 실제로 고급차에 널리 사용됩니다.
독립 서스펜션은 구조가 더 복잡하고 차축 움직임이 서로 독립적입니다. 이 서스펜션에는 두 개의 유연한 조인트도 장착되어 있습니다. 이러한 유형의 서스펜션은 여전히 ​​상당히 비싸므로 주로 고급차에 사용됩니다.

 

6. 리지드 서스펜션 - 판 스프링
Rigid – Leafspring은 인도네시아에서 유통되고 있는 자동차에 널리 적용되는 서스펜션의 일종으로 상용차나 구형차에 주로 사용된다. 이 서스펜션은 뻣뻣하기 때문에 일반적으로 자동차 뒤쪽에 사용됩니다.
이 서스펜션은 상당히 단순하고 단순한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 유형의 서스펜션은 일반적으로 프레임에 이미 부착된 U-볼트를 사용하여 의도적으로 묶인 액슬 하우징으로 구성됩니다. 이 서스펜션을 사용하는 자동차는 일반적으로 상당히 높은 수준의 저항을 가지고 있습니다.

7. 트레일링 암 서스펜션
Trailing Arm은 작동 시스템이 매우 다르지만 지침이 3 Links – Rigid와 거의 동일한 서스펜션 유형입니다. 작동 방식도 3 Links – Rigid 또는 기타 유형의 서스펜션과 다릅니다.
Trailing Arm 서스펜션은 오른쪽에서 왼쪽으로 연결되었습니다. 이러한 유형의 서스펜션은 일반적으로 자동차 뒤쪽에 배치됩니다.

8. 에어 서스펜션
에어 서스펜션은 개발된 서스펜션 중 성능이 우수한 서스펜션 중 하나로 고급차에 널리 사용되는 서스펜션이다.
고급차에서도 컴퓨터로 서스펜션을 조절할 수 있어 적절히 조절이 가능하다.
이 서스펜션의 단점은 다른 서스펜션 유형에 비해 구조가 매우 복잡하다는 것입니다. 뿐만 아니라 이 서스펜션은 가격도 매우 비쌉니다.

 

자동차에 서스펜션 수리가 필요한 징후

1. 거친 자동차 타기
대부분의 사람들은 도로의 모든 충돌을 느끼기 시작하거나 모든 충돌로 인해 차체가 "튀게" 될 때 자신의 쇽이나 스트럿이 마모되었음을 알 수 있습니다. 거친 승차감은 차량의 서스펜션이 작동해야 한다는 명백한 신호입니다.

2. 회전 중 표류 또는 당기기
서스펜션 시스템이 고장 나면 회전할 때 차량이 "드리프트" 또는 "당기는" 느낌이 자주 들 것입니다. 이것은 기본적으로 충격이 더 이상 회전의 원심력에 대해 차체를 안정적으로 유지하지 못하여 전복 위험을 증가시킨다는 것을 의미합니다. 회전하는 동안 이러한 감각이 느껴진다면 자동차를 신뢰할 수 있는 자동차 수리점에 가져가 서비스를 받을 때입니다.

3. 정지 시 딥스 또는 "노즈 다이빙"
쇽이 마모된 상태에서 브레이크를 세게 밟았을 때 차체가 앞, 아래로 쏠리는 것을 느끼기 쉽습니다. 이것은 실제로 차량을 빠르게 정지시키는 능력에 영향을 미칠 수 있습니다(잘못된 서스펜션은 정지 시간을 최대 20%까지 증가시킬 수 있음).

4. 고르지 않은 타이어 트레드
타이어를 살펴보십시오. 타이어의 트레드가 고르지 않게 마모되거나 대머리가 보인다면 서스펜션이 차를 고르게 지지하지 않아 타이어에 압력이 고르지 않게 가해지는 증상입니다.

5. 손상된 "기름진" 충격
차량 아래를 볼 수 있는 경우 쇽이나 스트럿을 직접 살펴보십시오. 기름기가 많거나 기름져 보이면 액체가 누출되어 제대로 작동하지 않을 가능성이 큽니다. 아마도 그 충격을 교체해야 할 때입니다.

6. "바운스 테스트"를 시도하십시오
정지 상태가 나빠지고 있다고 의심되는 경우(아마도 위에서 언급한 하나 이상의 증상으로 인해) 이 간단한 테스트를 시도하십시오. 차가 "주차"한 상태에서 모든 체중으로 차량의 전면을 누르고 몇 번 "바운스"한 다음 놓습니다. 차량 뒤쪽에서 다시 합니다. 발을 뗀 후에도 차가 2~3회 이상 계속 흔들리거나 튀면 서스펜션이 마모된 것입니다.