자동차 서스펜션 시스템의 구성 요소, 종류, 역할

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이미지 출처: 오토뷰 홈페이지

 

서스펜션 시스템의 구성 요소

스프링: 스프링은 서스펜션 시스템의 기본 구성요소입니다. 이는 차량이 도로의 요철이나 불규칙성을 만날 때 생성되는 에너지를 흡수하고 분배합니다. 스프링에는 코일스프링, 판스프링 등 여러 종류가 있으며 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다.
충격 흡수 장치(댐퍼): 충격 흡수 장치는 스프링의 진동을 제어하여 차량의 움직임을 완화하고 제어합니다. 스프링의 운동 에너지를 열 에너지로 변환한 후 소산시키는 방식으로 작동합니다. 이는 범프를 만난 후 차량이 과도하게 튀는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
스트럿: 스트럿은 충격 흡수 장치와 유사하지만 서스펜션 시스템에 통합되어 있습니다. 이는 구조적 구성 요소 역할을 하며 다른 서스펜션 부품을 지지하고 차량의 전반적인 강성에 기여합니다.
안티롤 바(스웨이 바): 이 바는 코너링 중 차체 롤링을 줄이는 데 사용됩니다. 서스펜션의 왼쪽과 오른쪽을 연결하여 회전 시 차량의 기울어짐 동작을 방지합니다.
부싱: 서스펜션 시스템의 다양한 부분을 분리하는 고무 또는 폴리우레탄 구성 요소로, 소음, 진동 및 충격(NVH)이 차량 실내로 전달되는 것을 줄여줍니다.

 

서스펜션 시스템 유형

독립 서스펜션: 독립 서스펜션 시스템에서는 각 바퀴가 다른 바퀴와 독립적으로 움직일 수 있습니다. 이 디자인은 바퀴가 도로와 더 잘 접촉하도록 하여 견인력을 향상시키고 승차감을 더욱 부드럽게 해줍니다. 일반적인 유형에는 더블 위시본 및 멀티링크 서스펜션이 포함됩니다.
종속형 서스펜션: 종속형 서스펜션 시스템에서는 한 바퀴의 움직임이 다른 바퀴에 영향을 미칩니다. 이 디자인은 종종 더 간단하고 비용 효율적이지만 승차감이 덜하고 견인력이 감소할 수 있습니다. 예로는 솔리드 액슬 및 토션 빔 서스펜션이 있습니다.

에어 서스펜션: 일부 고급 차량에는 에어 스프링을 사용하여 지상고를 조정하는 에어 서스펜션 시스템이 장착되어 있습니다. 이를 통해 보다 맞춤화되고 적응성이 뛰어난 승차감을 제공하여 편안함과 핸들링을 향상시킵니다.

조정 가능한 댐퍼: 일부 차량에는 운전자가 댐핑 특성을 변경할 수 있는 조정 가능한 충격 흡수 장치가 함께 제공됩니다. 이 기능은 성능 지향적인 자동차에서 흔히 볼 수 있으며, 이를 통해 운전자는 다양한 운전 조건에 맞게 서스펜션을 미세 조정할 수 있습니다.
전자 서스펜션: 고급 전자 서스펜션 시스템은 센서와 제어 모듈을 사용하여 실시간 주행 조건에 따라 감쇠율을 지속적으로 조정합니다. 이 기술은 편안함과 성능을 모두 향상시킵니다.

 

 

서스펜션 시스템의 기능

수직 이동: 차량이 도로에서 요철이나 요철을 만나면 서스펜션 시스템이 압축되고 확장되어 바퀴가 수직으로 움직일 수 있습니다. 스프링은 충격 에너지를 흡수하고 충격 흡수 장치는 후속 반동을 제어합니다.
타이어 접촉: 타이어와 도로의 최적 접촉을 유지하는 것은 견인력과 핸들링에 매우 중요합니다. 잘 설계된 서스펜션 시스템은 도로가 고르지 않은 경우에도 4개의 타이어가 모두 노면에 접촉된 상태를 유지하도록 보장합니다.
차체 롤링 및 피치 제어: 코너링 또는 제동 중에 우수한 서스펜션 시스템은 차체 롤링과 피치를 최소화합니다. 앤티롤 바 및 기타 구성품은 차량을 안정시키고 수평 자세를 유지하는 데 도움이 됩니다.

편안함: 잘 설계된 서스펜션 시스템은 편안한 승차감을 제공하는 데 매우 중요합니다. 이는 도로 불규칙성과 진동의 영향을 최소화하여 탑승자가 더욱 부드럽고 즐거운 여행을 경험할 수 있도록 보장합니다.
조종 및 안정성: 서스펜션 시스템은 차량의 핸들링과 안정성에 큰 영향을 미칩니다. 적절하게 조정된 서스펜션 구성 요소는 특히 코너링 및 제동과 같은 조작 중에 반응성이 뛰어난 조향, 차체 롤링 감소, 전반적인 제어 개선에 기여합니다.
견인력: 서스펜션 시스템은 타이어가 도로와 최적의 접촉을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 특히 가속, 제동 및 코너링 시 견인력에 필수적입니다.
안전: 잘 작동하는 서스펜션 시스템은 차량의 전반적인 안전에 기여합니다. 이는 과도한 차체 움직임을 방지하고 전복 위험을 줄이며 제동 및 조향 시스템의 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

무게 고려 사항: 차량 설계 추세가 연비 향상을 위해 경량 소재로 전환함에 따라 서스펜션 시스템은 변화하는 중량 분포와 역학을 처리할 수 있도록 적응해야 합니다.
자율 차량: 자율 차량의 개발은 서스펜션 시스템에 새로운 과제를 제시합니다. 이러한 시스템은 다양한 운전 조건에 적응하고 다양한 시나리오에서 편안함과 제어력을 유지할 수 있어야 합니다.
에너지 회수: 일부 혁신적인 서스펜션 시스템은 서스펜션 이동 중에 생성된 에너지를 활용하고 이를 전기 에너지로 변환하는 것을 목표로 합니다. 이러한 에너지 회수 개념은 전반적인 차량 효율성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

정기 검사: 마모된 구성품, 누출 또는 기타 문제를 식별하려면 서스펜션 시스템의 정기 검사가 필수적입니다. 여기에는 스프링 손상, 충격 흡수 장치 누출, 부싱 느슨하거나 손상된 점검이 포함됩니다.
정렬: 균일한 타이어 마모와 최적의 핸들링을 위해서는 올바른 휠 정렬이 중요합니다. 휠이 잘못 정렬되면 타이어가 도로에 고르지 않게 접촉되어 차량 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
교체: 시간이 지남에 따라 서스펜션 구성품이 마모되어 교체가 필요할 수 있습니다. 서스펜션 시스템의 성능과 안전성을 유지하려면 마모된 쇼크, 스트럿 및 기타 부품을 적시에 교체하는 것이 필수적입니다.