자동차 뒷바퀴 베어링은 어떤 재질로 만들어졌나요?
차량 뒷바퀴 베어링의 재질은 일반적으로 높은 경도(58-65HRC)와 우수한 내마모성을 지닌 고탄소 크롬 베어링강(예: GCr15)으로, 자동차의 전통적인 뒷바퀴 베어링 제조에 적합합니다.
특수 작업 조건에서의 재료 선택
고온 또는 부식성 환경에서는 다음과 같은 특수 재료를 사용할 수 있습니다.
고온 작업 조건 : 온도가 180℃를 초과할 경우 코발트계 합금, 크롬계 합금 또는 몰리브덴계 합금을 사용해야 합니다.
부식성 환경 : 마르텐사이트계 스테인리스강(내식성 및 높은 경도) 또는 오스테나이트계 스테인리스강(내식성이 더욱 우수함)을 사용하십시오.
전통적인 제조 공정
기존 자동차의 뒷바퀴 베어링은 대부분 이중 열 테이퍼 롤러 베어링 또는 볼 베어링의 조합 구조를 채택합니다. 베어링의 설치, 윤활, 밀봉 및 간극 조정은 모두 자동차 생산 라인에서 완료됩니다.
고성능 밀봉 링
허브 베어링은 지면과 매우 가깝고 브레이크 디스크와 같은 고온 부품과 접촉하기 때문에 다양한 복잡한 도로 조건과 가혹한 주행 환경에 적응해야 합니다. 따라서 베어링 밀봉 링은 우수한 그리스 누출 방지 성능을 갖춰야 하며, 동시에 내열성, 진흙 및 오물 방지 성능도 뛰어나야 합니다.
롤링 기술
3세대 허브 베어링은 일반적으로 롤링 기술을 사용하여 이너 링 반쪽을 자체적으로 고정합니다. 롤링 기술을 사용하면 축 방향 하중이 허브 메인 샤프트 끝단에 소성 변형을 일으켜 허브 메인 샤프트와 이너 링 반쪽을 하나로 결합합니다. 기존의 너트 체결 방식과 비교하여 롤링 기술을 적용한 3세대 허브 베어링은 부피와 무게를 줄이고 비용을 절감하며 허브 베어링의 신뢰성을 향상시킵니다. 또한 차량 조립 시 내부 부품의 위치를 조정하는 단계를 생략할 수 있습니다.
경량 및 소형화
2세대 및 3세대 허브 베어링의 구조 설계 시, 플랜지의 충분한 강성을 확보하면서 부피와 무게를 최대한 줄이기 위해 유한 요소 해석을 수행해야 했습니다. 특히 3세대 허브 베어링의 강성은 외륜 플랜지에 대한 허브 플랜지의 경사각을 의미합니다. 축의 무게는 통합 및 소형화 설계를 통해 감소되었습니다. 2세대 허브 베어링은 1세대보다 180g 가벼웠고, 3세대 허브 베어링은 여기서 120g 더 가벼워졌습니다.
낮은 마찰 토크
자동차 연료 소비를 줄이는 중요한 방법 중 하나는 마찰 토크가 낮은 허브 베어링을 설계하는 것입니다. 베어링의 마찰 토크에 영향을 미치는 주요 요인은 베어링의 종류와 예압입니다. 베어링의 밀봉은 마찰 토크 구성 요소에서 큰 비중을 차지합니다. 따라서 밀봉 설계를 개선하여 마찰 토크를 줄이면 허브 베어링의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 허브 베어링은 1세대부터 최신 4세대까지 발전하면서 마찰 토크가 꾸준히 감소해 왔습니다.
ABS 기술
ABS는 미끄럼 방지 및 잠김 방지 등의 장점을 가진 자동차 안전 제어 장치입니다. 차량이 급제동할 때, 바퀴 회전 속도를 감지하여 제동력을 자동으로 조절함으로써 바퀴 잠김을 방지하고 제동 거리를 단축합니다. 회전 속도 감지는 바퀴와 함께 회전하는 부품 및 차체에 부착된 자기 센서를 통해 이루어집니다. ABS 센서가 내장된 허브 유닛에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 센서가 다른 부품에 장착되고 허브 유닛은 허브 내부에 장착되는 방식이고, 다른 하나는 센서와 함께 허브 내부에 장착되는 방식입니다.
마모되거나 손상된 허브 베어링 또는 허브 유닛은 주행 중 차량에 부적절하고 값비싼 고장을 일으킬 수 있으며, 심지어 안전까지 위협할 수 있습니다. 허브 베어링을 사용하고 설치할 때는 다음 사항에 주의하십시오.
안전성과 신뢰성을 최대한 확보하기 위해 차량 연식과 관계없이 허브 베어링을 정기적으로 점검하는 것이 좋습니다. 베어링 마모의 초기 징후에는 회전 시 마찰 소음이나 회전 시 서스펜션 휠의 비정상적인 감속 등이 포함됩니다.
후륜구동 차량의 경우, 주행거리 38,000km에 도달하면 전륜 허브 베어링에 윤활유를 주입하는 것이 좋습니다. 브레이크 시스템을 교체할 때는 베어링을 점검하고 오일씰도 함께 교체하십시오.
허브 베어링 부근에서 이상한 소음이 들린다면, 가장 먼저 해야 할 일은 소음이 발생하는 위치를 찾는 것입니다. 소음을 유발할 수 있는 움직이는 부품은 여러 가지가 있을 수 있으며, 회전하는 부품과 회전하지 않는 부품이 접촉하는 부분도 소음의 원인이 될 수 있습니다. 소음의 원인이 베어링으로 확인되면 베어링이 손상되었을 가능성이 높으므로 교체가 필요합니다.
앞바퀴 허브로 인해 양쪽 베어링이 고장나는 작동 조건이 유사하기 때문에, 베어링 하나만 손상된 경우에도 양쪽 모두 교체하는 것이 좋습니다.
허브 베어링은 상당히 민감하므로, 어떤 경우든 올바른 방법과 적절한 공구를 사용해야 합니다. 보관, 운송 및 설치 과정에서 베어링 구성품이 손상되지 않도록 주의해야 합니다. 일부 베어링은 장착 시 비교적 큰 압력이 필요하므로 특수 공구가 필요할 수 있습니다. 반드시 차량 제조사 설명서를 참조하십시오.
베어링을 설치할 때는 깨끗하고 정돈된 환경에서 작업해야 합니다. 미세 입자가 베어링에 들어가면 수명이 단축될 수 있습니다. 베어링 교체 시에는 청결한 환경을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 베어링을 망치로 두드리는 것은 절대 금지되어 있습니다. 베어링을 바닥에 떨어뜨리거나 부적절하게 다루지 않도록 주의해야 합니다. 설치 전에는 샤프트와 베어링 하우징의 상태도 점검해야 합니다. 미세한 마모라도 결합 불량을 초래하여 베어링의 조기 고장을 일으킬 수 있습니다.
허브 베어링 유닛의 경우, 허브 베어링을 분해하거나 허브 유닛의 씰링 링을 조정하지 마십시오. 그렇지 않으면 씰링 링이 손상되어 물이나 먼지가 유입될 수 있습니다. 심지어 씰링 링과 내륜의 궤도면까지 손상되어 베어링이 영구적으로 고장날 수도 있습니다.
ABS 장치가 장착된 베어링의 실링 링 내부에는 자성 스러스트 링이 있습니다. 이 스러스트 링은 충돌, 충격 또는 다른 자기장과의 접촉을 피해야 합니다. 설치 전에 포장 상자에서 꺼내어 사용 중인 전동기나 전동공구 등과 같은 자기장으로부터 멀리 보관하십시오. 이 베어링을 설치할 때는 주행 조건 테스트를 통해 계기판의 ABS 경고 바늘을 관찰하여 베어링 작동을 조정하십시오.
ABS 마그네틱 스러스트 링이 장착된 허브 베어링의 경우, 스러스트 링이 어느 쪽에 설치되어야 하는지 확인하려면 작고 가벼운 물체를 베어링 가장자리에 가까이 대보십시오. 베어링에서 발생하는 자기력이 그 물체를 끌어당길 것입니다. 설치 시에는 마그네틱 스러스트 링이 있는 쪽이 ABS의 민감한 부품을 직접 향하도록 안쪽으로 향하게 설치해야 합니다. 잘못 설치하면 브레이크 시스템이 작동하지 않을 수 있습니다.
많은 베어링은 밀봉되어 있어 수명 기간 동안 그리스가 필요하지 않습니다. 그러나 이중 열 테이퍼 롤러 베어링과 같은 밀봉되지 않은 베어링은 설치 시 그리스를 주입해야 합니다. 베어링 내부 공간의 크기가 제각각이기 때문에 주입해야 할 그리스의 양을 정확하게 결정하기는 어렵습니다. 가장 중요한 것은 베어링 내부에 그리스가 충분히 채워져 있는지 확인하는 것입니다. 그리스가 너무 많으면 베어링이 회전할 때 과도한 그리스가 새어 나옵니다. 일반적인 경험에 따르면 설치 시 주입하는 그리스의 양은 베어링 간극의 50% 정도가 적당합니다.
잠금 너트를 설치할 때 베어링 종류와 베어링 하우징의 차이로 인해 토크 크기가 크게 달라집니다. 관련 설명서를 참조하십시오.
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