개념
일반적인 서스펜션 구조는 탄성요소, 가이드 메커니즘, 완충 장치 등으로 구성되며 일부 구조에는 완충 블록, 스태빌라이저 바 등이 있습니다. 탄성 요소에는 판 스프링, 공기 스프링, 코일 스프링, 비틀림 등이 있습니다. 바 스프링. 현대 자동차 서스펜션은 대부분 코일 스프링과 토션 바 스프링을 사용하고 일부 고급 자동차는 공기 스프링을 사용합니다.
부품 기능:
충격 흡수 장치
기능: 충격 흡수 장치는 감쇠력을 생성하는 주요 구성 요소입니다. 그 기능은 자동차의 진동을 빠르게 감쇠시켜 자동차의 승차감을 향상시키며, 바퀴와 지면의 접착력을 높이는 것입니다. 또한 충격 흡수 장치는 차체 부품의 동적 하중을 줄여 자동차의 수명을 연장할 수 있습니다. 자동차에 널리 사용되는 충격 흡수 장치는 주로 실린더형 유압식 충격 흡수 장치이며 그 구조는 이중 실린더형, 단일 실린더 팽창형 및 이중 실린더 팽창형의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. [2]
작동 원리: 휠이 위아래로 점프할 때 충격 흡수 장치의 피스톤이 작업 챔버에서 왕복 운동하여 충격 흡수 장치의 액체가 피스톤의 오리피스를 통과하도록 합니다. 액체에 일정한 점도가 있고 액체가 오리피스를 통과하면 구멍 벽과 접촉하여 그 사이에 마찰이 발생하여 운동 에너지가 열 에너지로 변환되고 공기 중으로 소산되어 진동 감쇠 기능을 달성합니다.
(2) 탄성요소
기능: 수직 하중을 지지하고 고르지 못한 노면으로 인한 진동과 충격을 완화하고 억제합니다. 탄성 요소에는 주로 판 스프링, 코일 스프링, 토션 바 스프링, 공기 스프링 및 고무 스프링 등이 포함됩니다.
원리 : 탄성이 높은 재질로 제작된 부품으로 휠에 큰 충격이 가해지면 운동에너지가 탄성 위치에너지로 변환되어 저장되었다가 휠이 뛰어내리거나 원래의 주행상태로 돌아갈 때 방출됩니다.
(3) 가이드 기구
안내기구의 역할은 힘과 모멘트를 전달하는 것 외에 안내하는 역할도 합니다. 자동차가 운전하는 동안 바퀴의 궤적을 제어할 수 있습니다.
효과
서스펜션은 자동차에서 프레임과 바퀴를 탄력적으로 연결하는 중요한 부품으로, 자동차의 다양한 성능과 관련되어 있습니다. 외부에서 볼 때 자동차 서스펜션은 몇 개의 막대, 튜브 및 스프링으로만 구성되어 있지만 그다지 간단하다고 생각되지 않습니다. 반대로, 자동차 서스펜션은 완벽한 요구 사항을 충족하기 어려운 자동차 조립체입니다. 왜냐하면 서스펜션이 자동차의 편안함 요구 사항을 충족하려면 핸들링 안정성 요구 사항도 충족해야 하며 이 두 가지 요구 사항도 충족해야 하기 때문입니다. 측면은 서로 반대이다. 예를 들어 좋은 승차감을 얻기 위해서는 자동차의 진동을 크게 완충시켜야 하기 때문에 스프링을 좀 더 부드럽게 설계해야 하는데, 스프링이 부드럽지만 차가 브레이크를 걸리기 쉽다"고 말했다. ", "머리를 위로" 가속하고 심각하게 좌우로 굴립니다. 이러한 경향은 자동차의 조향에 도움이 되지 않으며, 자동차를 불안정하게 만들기 쉽습니다.
비독립 서스펜션
비독립형 서스펜션의 구조적 특징은 양쪽 바퀴가 일체형 축으로 연결되어 있고, 축과 함께 바퀴가 탄성 서스펜션을 통해 프레임이나 차체 아래에 매달려 있다는 점이다. 비독립 서스펜션은 구조가 간단하고 가격이 저렴하며 강도가 높고 유지관리가 용이하며 주행 중 앞바퀴 정렬의 변화가 적다는 장점이 있습니다. 그러나 승차감과 핸들링 안정성이 좋지 않아 기본적으로 현대 자동차에는 더 이상 사용되지 않습니다. , 주로 트럭과 버스에 사용됩니다.
판 스프링 비독립 서스펜션
판 스프링은 비독립 서스펜션의 탄성 요소로 사용됩니다. 이는 가이드 메커니즘 역할도 하기 때문에 서스펜션 시스템이 크게 단순화됩니다.
종방향 판 스프링 비독립 서스펜션은 판 스프링을 탄성 요소로 사용하며 차량의 세로 축과 평행하게 차량에 배열됩니다.
작동 원리: 자동차가 고르지 않은 도로를 주행하고 충격 하중을 받으면 바퀴가 차축을 구동하여 위로 점프하고 판 스프링과 충격 흡수 장치의 하단도 동시에 위로 이동합니다. 판스프링의 상향 이동 중 길이 증가는 간섭 없이 후면 러그의 확장으로 조정될 수 있습니다. 완충기 상단이 고정되고 하단이 위로 이동하므로 압축된 상태에서 작업하는 것과 같으며 감쇠력을 높여 진동을 감쇠시킵니다. 축의 점핑량이 버퍼 블록과 리미트 블록 사이의 거리를 초과하면 버퍼 블록이 리미트 블록과 접촉하여 압축됩니다. [2]
분류: 세로 판 스프링 비독립 서스펜션은 비대칭 세로 판 스프링 비독립 서스펜션, 균형 잡힌 서스펜션 및 대칭 세로 판 스프링 비독립 서스펜션으로 나눌 수 있습니다. 세로 판 스프링이 있는 비독립 서스펜션입니다.
1. 비대칭 종방향 판 스프링 비독립 서스펜션
비대칭 종방향 판스프링 비독립 서스펜션이란 종방향 판스프링을 차축(브릿지)에 고정했을 때 U자형 볼트의 중심과 양단 러그 중심 사이의 거리가 동일하지 않은 서스펜션을 말한다. .
2. 잔액 정지
균형 잡힌 서스펜션은 연결된 차축(축)의 바퀴에 가해지는 수직 하중이 항상 동일하도록 보장하는 서스펜션입니다. 균형 잡힌 서스펜션을 사용하는 기능은 동일한 하중, 바퀴와 지면 사이의 접촉이 잘 이루어지도록 하고, 운전자가 자동차의 방향을 제어할 수 있고 자동차가 충분한 추진력을 가질 수 있도록 하는 것입니다.
다양한 구조에 따라 밸런스 서스펜션은 스러스트 로드 유형과 스윙 암 유형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
①스러스트 로드 밸런스 서스펜션. 수직으로 배치된 판스프링으로 구성되며, 그 양단은 후차축 슬리브 상단의 슬라이드 플레이트형 지지대에 배치됩니다. 중간 부분은 U자형 볼트를 통해 밸런스 베어링 쉘에 고정되어 밸런스 샤프트를 중심으로 회전이 가능하며, 밸런스 샤프트는 브라켓을 통해 차량 프레임에 고정됩니다. 스러스트 로드의 한쪽 끝은 차량 프레임에 고정되고 다른 쪽 끝은 차축과 연결됩니다. 스러스트 로드는 구동력, 제동력 및 해당 반력을 전달하는 데 사용됩니다.
스러스트 로드 밸런스 서스펜션의 작동 원리는 고르지 않은 도로를 주행하는 다축 차량입니다. 각 바퀴가 일반적인 강철판 구조를 서스펜션으로 채택하는 경우 모든 바퀴가 지면과 완전히 접촉하는지 확인할 수 없습니다. 즉, 일부 바퀴는 수직을 지탱합니다. 하중이 감소(또는 0)되면 주행이 어려워집니다. 스티어링 휠에서 발생하는 경우 운전자가 이동 방향을 제어합니다. 구동 휠에 이런 일이 발생하면 구동력의 일부(전부는 아님)가 손실됩니다. 밸런스 바의 양단에 3축 차량의 중간 차축과 뒷차축을 설치하고 밸런스 바의 중간 부분이 차량 프레임과 힌지 연결됩니다. 따라서 두 다리의 바퀴는 독립적으로 위아래로 움직일 수 없습니다. 바퀴 중 하나가 구덩이에 빠지면 다른 바퀴는 균형 막대의 영향을 받아 위쪽으로 이동합니다. 스태빌라이저 바의 암 길이가 동일하므로 두 바퀴에 가해지는 수직 하중은 항상 동일합니다.
스러스트 로드 밸런스 서스펜션은 6×6 3축 오프로드 차량과 6×4 3축 트럭의 리어 액슬에 사용됩니다.
②스윙 암 밸런스 서스펜션. 미드 액슬 서스펜션은 종방향 판 스프링 구조를 채택합니다. 후면 러그는 스윙 암의 앞쪽 끝에 부착되고 스윙 암 액슬 브래킷은 프레임에 부착됩니다. 스윙암의 후단은 자동차의 리어 액슬(액슬)에 연결됩니다.
스윙 암 밸런스 서스펜션의 작동 원리는 자동차가 고르지 않은 도로에서 주행한다는 것입니다. 중간 브리지가 구덩이에 빠지면 스윙 암이 후면 러그를 통해 아래로 당겨지고 스윙 암 샤프트를 중심으로 시계 반대 방향으로 회전합니다. 액슬 휠이 위로 이동합니다. 여기서 스윙암은 상당한 지렛대 역할을 하며, 중간축과 뒷축에 가해지는 수직하중의 배분비율은 스윙암의 지렛대비율과 판스프링의 전후 길이에 따라 달라집니다.
코일 스프링 비독립 서스펜션
코일스프링은 탄성요소로서 수직하중만을 지탱할 수 있으므로 서스펜션 시스템에는 안내기구와 완충장치를 추가해야 한다.
코일 스프링, 충격 흡수 장치, 세로 스러스트 로드, 측면 스러스트 로드, 보강 로드 및 기타 구성 요소로 구성됩니다. 구조적 특징은 좌우 바퀴가 하나의 축으로 전체적으로 연결되어 있다는 점이다. 쇼크 업소버의 하단은 리어 액슬 서포트에 고정되고, 상단은 차체와 힌지 결합됩니다. 코일 스프링은 쇼크 업소버 외부의 상부 스프링과 하부 시트 사이에 설치됩니다. 세로 방향 추력 로드의 뒤쪽 끝은 차축에 용접되고 앞쪽 끝은 차량 프레임에 힌지 연결됩니다. 횡추력봉의 한쪽 끝은 차체에 힌지 연결되고, 다른 쪽 끝은 차축에 힌지 연결됩니다. 작동 시 스프링은 수직 하중을 견디고, 세로 방향 및 가로 방향 스러스트 로드는 세로 힘과 횡력을 각각 부담합니다. 휠이 점프하면 전체 액슬이 차체의 세로 스러스트 로드와 측면 스러스트 로드의 힌지 지점을 중심으로 진동합니다. 관절 지점의 고무 부싱은 차축이 흔들릴 때 모션 간섭을 제거합니다. 코일 스프링 비독립 서스펜션은 승용차의 리어 서스펜션에 적합합니다.
공기 스프링 비독립 서스펜션
자동차가 주행할 때 하중과 노면의 변화로 인해 서스펜션의 강성이 그에 따라 변화해야 합니다. 자동차는 좋은 도로에서 차체 높이를 줄이고 속도를 높여야 합니다. 차체 높이를 높이고 나쁜 도로에서 통과 능력을 높이기 위해 사용 요구 사항에 따라 차체 높이를 조정할 수 있어야 합니다. 공기 스프링 비독립적 서스펜션은 이러한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
압축기, 공기저장탱크, 높이조절밸브, 공기스프링, 제어봉 등으로 구성됩니다. 이 밖에도 완충장치, 가이드암, 측면안정장치바 등이 있습니다. 프레임(바디)과 액슬 사이에 에어스프링이 고정되어 있고, 높이 조절 밸브가 차체에 고정되어 있습니다. 피스톤 로드의 끝은 제어봉의 크로스 암에 힌지 연결되고, 크로스 암의 다른 쪽 끝은 제어 로드에 힌지 연결됩니다. 중간 부분은 에어 스프링 상부에 지지되고, 제어봉 하단은 축에 고정됩니다. 공기 스프링을 구성하는 구성 요소는 파이프라인을 통해 서로 연결됩니다. 압축기에서 발생된 고압의 가스는 유수분리기와 압력조절기를 거쳐 공기저장탱크로 유입되고, 가스저장탱크에서 나온 후 공기필터를 거쳐 높이조절밸브로 유입됩니다. 공기저장탱크인 공기저장탱크는 각 바퀴의 공기스프링으로 연결되어 있어 팽창량이 증가함에 따라 각 공기스프링의 가스압력이 증가하고 동시에 피스톤이 들어갈 때까지 몸체가 상승하게 된다. 높이 조절 밸브가 공기 저장 탱크쪽으로 이동합니다. 내부 팽창 장치의 공기 충전 포트가 막힙니다. 에어스프링은 탄성요소로서 노면에서 바퀴에 작용하는 충격하중이 차축을 통해 차체에 전달될 때 이를 완화시킬 수 있습니다. 또한 에어 서스펜션은 차체 높이를 자동으로 조정할 수도 있습니다. 피스톤은 높이조절밸브의 공기주입구와 공기토출구 사이에 위치하며, 공기저장탱크에서 나온 가스가 공기저장탱크와 에어스프링을 팽창시켜 차체의 높이를 높여준다. 피스톤이 높이조절밸브의 팽창구 상부에 위치하게 되면 공기스프링 내부의 가스가 팽창구를 거쳐 공기배출구로 되돌아와 대기권으로 유입되면서 공기스프링 내부의 공기압력이 떨어지게 되므로 차체 높이도 낮아진다. 제어봉과 그 위에 있는 크로스 암은 높이 제어 밸브의 피스톤 위치를 결정합니다.
에어 서스펜션은 승차감이 좋은 주행을 가능하게 하고, 필요에 따라 단축 또는 다축 리프팅을 구현하며, 차체 높이를 변경하고 노면에 손상을 거의 주지 않는 등 일련의 장점을 갖고 있다. 그러나 구조가 복잡하고 밀봉 요구 사항이 엄격합니다. 그리고 다른 단점. 상업용 승용차, 트럭, 트레일러 및 일부 승용차에 사용됩니다.
오일 및 가스 스프링 비독립적 서스펜션
유공압 스프링 비독립 서스펜션은 탄성 요소가 유 공압 스프링을 채택할 때 비독립 서스펜션을 말합니다.
이는 오일 및 가스 스프링, 측면 추력 막대, 완충 블록, 세로 추력 막대 및 기타 구성 요소로 구성됩니다. 유공압 스프링의 상단은 차량 프레임에 고정되고, 하단은 앞차축에 고정됩니다. 왼쪽과 오른쪽은 각각 프론트 액슬과 세로 빔 사이에 포함되는 하단 세로 스러스트 로드를 사용합니다. 상부 세로 추력 로드는 앞 차축과 세로 빔의 내부 브래킷에 장착됩니다. 상부 및 하부 세로 추력 로드는 평행사변형을 형성하며, 이는 휠이 위아래로 점프할 때 킹핀의 캐스터 각도가 변하지 않도록 하는 데 사용됩니다. 가로 스러스트 로드는 왼쪽 세로 빔에 장착되고 앞 차축 오른쪽 브래킷에 장착됩니다. 두 개의 세로 빔 아래에 완충 블록이 설치됩니다. 프레임과 차축 사이에 유공압 스프링이 탄성요소로 설치되어 있어 노면에서 바퀴에 충격이 전달될 때 충격력이 프레임에 전달되는 것을 완화함과 동시에 그에 따른 진동을 감쇠시킬 수 있습니다. . 상부 및 하부 종방향 추력 로드는 종방향 힘을 전달하고 제동력으로 인한 반력 모멘트를 견디는 데 사용됩니다. 측면 추력 막대는 측면 힘을 전달합니다.
오일-가스 스프링은 하중이 큰 상업용 트럭에 사용되는 경우 판 스프링에 비해 부피와 질량이 작고 가변 강성 특성을 가지지만 밀봉 요구 사항이 높고 유지 관리가 어렵습니다. 오일-공압식 서스펜션은 무거운 짐을 실은 상업용 트럭에 적합합니다.
독립 정지 편집 방송
독립 서스펜션이란 각 측면의 바퀴가 탄성 서스펜션에 의해 프레임이나 본체에 개별적으로 매달려 있음을 의미합니다. 장점은 다음과 같습니다: 가벼운 무게, 차체에 대한 충격 감소, 바퀴의 지면 접착력 향상; 강성이 작은 부드러운 스프링을 사용하여 차량의 편안함을 향상시킬 수 있습니다. 엔진의 위치를 낮출 수 있고, 차량의 무게 중심도 낮출 수 있어 차량의 주행 안정성이 향상됩니다. 왼쪽과 오른쪽 바퀴가 독립적으로 점프하고 서로 독립적이므로 차체의 기울기와 진동을 줄일 수 있습니다. 그러나 독립 현가 장치는 구조가 복잡하고 비용이 높으며 유지 관리가 불편한 단점이 있습니다. 대부분의 현대 자동차는 독립 서스펜션을 사용합니다. 다양한 구조 형태에 따라 독립형 서스펜션은 위시본 서스펜션, 트레일링 암 서스펜션, 멀티링크 서스펜션, 캔들 서스펜션, 맥퍼슨 서스펜션으로 나눌 수 있습니다.
위시본
크로스암 서스펜션은 자동차의 횡방향 평면에서 바퀴가 흔들리는 독립 서스펜션을 말합니다. 크로스 암 수에 따라 이중 암 서스펜션과 단일 암 서스펜션으로 구분됩니다.
싱글 위시본형은 구조가 간단하고 롤 센터가 높으며 안티롤 성능이 강한 장점이 있습니다. 그러나 현대 자동차의 속도가 증가함에 따라 지나치게 높은 롤 센터는 휠이 점프할 때 휠 궤적에 큰 변화를 가져오고 타이어 마모도 증가하게 됩니다. 더욱이 급회전 시 왼쪽 및 오른쪽 바퀴의 수직 힘 전달이 너무 커서 뒷바퀴의 캠버가 증가합니다. 뒷바퀴의 코너링 강성이 감소하여 고속 테일 드리프트가 심한 조건이 발생합니다. 싱글 위시본 독립 서스펜션은 후륜 서스펜션에 주로 사용되나, 고속 주행 요구 사항을 충족할 수 없어 현재는 많이 사용되지 않는다.
더블 위시본 독립 서스펜션은 상부 크로스 암과 하부 크로스 암의 길이가 같은지에 따라 동일 길이 더블 위시본 서스펜션과 비균등 길이 더블 위시본 서스펜션으로 구분됩니다. 동일한 길이의 더블 위시본 서스펜션은 휠이 위아래로 뛰어오를 때 킹핀의 기울기를 일정하게 유지할 수 있지만, 휠베이스가 크게 변화(싱글 위시본 서스펜션과 유사)하여 타이어 마모가 심해 현재는 거의 사용되지 않습니다. . 길이가 다른 더블 위시본 서스펜션의 경우 상부 및 하부 위시본의 길이가 적절하게 선택 및 최적화되고 합리적인 배치를 통해 휠베이스 및 앞바퀴 정렬 매개변수의 변경이 허용 가능한 한도 내에서 유지될 수 있습니다. 차량의 주행 안정성이 좋다는 것입니다. 현재 길이가 다른 더블 위시본 서스펜션은 자동차의 앞뒤 서스펜션에 널리 사용되고 있으며 일부 스포츠카와 경주용 자동차의 뒷바퀴에도 이 서스펜션 구조가 사용됩니다.
