자동차 스티어링 시스템 3분 만에 이해하기
자동차 스티어링 시스템은 조타장치라고 하고 자동차에서 앞바퀴로 조타 식이 일반적이며, 일부는 뒷바퀴로 조타 하는 4륜 조타 시스템으로 설계되어 있는 차종이 있습니다.
조타를 할 때 앞바퀴에 주는 각도를 조타각 또는 타각이라고 하며 타각을 주면 자동차가 커브를 돌려는 코너링 포스가 생깁니다.
스티어링 구성
- 스티어링 시스템은 스티어링 휠(핸들), 스티어링 샤프트, 스티어링 기어박스, 스티어링 링크로 구성되어 있습니다.
- 앞바퀴를 장착하는 부분인 휠 허브 캐리어에 너클암이라는 팔 구조가 장비되어 있으며, 휠의 회전은 스티어링 샤프트를 통해서 기어박스로 전달됩니다.
- 기어박스나 링크 기구에서 회전운동이 직선운동으로 변환되며, 스티어링 타이로드라는 링크로 너클암을 밀거나 당겨서 앞바퀴에 타각을 줍니다.
스티어링 기어박스
- 스티어링 기어박스에서 힘의 증폭이 이루어지며, 사람의 팔 힘만으로 무거운 자동차 바퀴에 타각을 주기 어렵기에 파워 스티어링 시스템에 의해 어시스트가 이루어 집니다.
너클암
- 너클암을 장비한 휠 허브 캐리어는 서스펜션의 구조에 따라 다양한 모양이 있으며, 위아래에는 타각을 줄 대 회전축이 되는 지지점이 있습니다.
- 너클암이 회전축보다 앞쪽으로 뻗는 방식과 뒤쪽으로 뻗는 방식이 있으며, 앞으로 당기기는 타이 로드가 차축보다 앞쪽, 뒤로 당기기는 타이 로드가 차축보다 뒤쪽에 있습니다.
스티어링 휠
- 스티어링 휠은 스티어링 시스템의 조작 부분으로 드라이버가 잡는 부분을 림, 스티어링 샤프트에 접속되는 중심 부분을 허브, 이 두 부분을 접속하는 부분을 스포크라고 합니다
- 림의 직경이 클수록 작은 힘으로 조작이 가능하지만 크면 힘들어집니다.
- 스티어링 휠과 샤프트의 차 안쪽에 장착되는 부분을 스티어링 칼럼이라고 하며, 차종에 따라 칼럼 부에 스티어링 휠의 위치는 조정하기 위한 틸트 기구 또는 텔레스코픽 기구가 설치됩니다.
스티어링 샤프트
- 스티어링 휠과 스티어링 기어박스는 항상 직선적으로 접속할 수 있는 것은 아니기 때문에 스티어링 샤프트가 사용되는 경우가 많습니다.
- 카르단 조인트를 사용한 3분할 구조가 일반적으로 중간의 샤프트를 인터미디에이트 샤프트라고 합니다
- 가장 낮은 위치의 샤프트가 없고 기어박스의 입력 샤프트에 카르단 조인트가 설치되어 있는 경우가 있으며, 일부에서는 등속 조인트가 사용되는 경우가 있습니다.
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