자동차 섀시의 종류 및 구성

전송 시스템은 다양한 에너지 전송 방식에 따라 기계식 변속기, 유압 변속기, 유압 변속기, 전기 변속기 등으로 나눌 수 있습니다.
다음은 소형 변속기 시스템의 각 하위 어셈블리의 작동 원리와 기능입니다.
클러치: 클러치는 엔진과 기어박스 사이의 플라이휠 하우징 내부에 위치하며 나사로 플라이휠 후면에 고정됩니다. 클러치의 출력축은 기어박스의 입력축입니다. 자동차의 주행 과정에서 운전자는 필요에 따라 클러치 페달을 밟거나 떼면서 엔진과 기어박스를 일시적으로 분리했다가 점차적으로 결합함으로써 엔진에서 기어박스로 입력되는 동력을 차단하거나 전달할 수 있습니다. 클러치 결합 상태, 클러치 분리 상태 및 클러치 기능에는 주로 다음이 포함됩니다.
1. 차량의 원활한 출발을 보장합니다. 출발하기 전에 차량은 정지 상태입니다. 엔진과 기어박스가 견고하게 연결되어 있는 상태에서 기어를 넣으면 갑작스러운 전원 연결로 인해 차량이 갑자기 앞으로 밀리게 되어 부품이 손상될 뿐만 아니라 구동력이 부족하여 충격을 극복할 수 없게 됩니다. 자동차의 전방 추력으로 인해 발생하는 거대한 관성력으로 인해 엔진 속도가 급격하게 떨어지고 정지됩니다. 시동 시 클러치를 사용하여 엔진과 기어박스를 일시적으로 분리한 후 클러치가 점차적으로 결합되면 클러치의 능동부와 구동부 사이의 마찰 현상으로 인해 클러치에 의해 전달되는 토크가 점차 증가할 수 있습니다. 0이 되고 자동차의 추진력도 점차 증가하여 자동차가 원활하게 출발할 수 있습니다.
2. 쉬운 기어 변속: 자동차 주행 과정에서 지속적으로 변화하는 주행 조건에 적응하기 위해 다양한 기어박스 기어가 자주 변경됩니다. 엔진을 기어박스에서 일시적으로 분리하는 클러치가 없는 경우, 기어박스의 맞물린 변속기 기어는 하중이 제거되지 않아 발생하는 맞물림 톱니 사이의 높은 압력으로 인해 분리하기 어렵습니다. 반면, 맞물림 기어는 두 기어의 원주 속도가 동일하지 않기 때문에 맞물림이 어려울 수 있습니다. 강제로 맞물리더라도 톱니 끝 부분에 상당한 충격이 발생하여 구성 요소가 쉽게 손상될 수 있습니다. 기어를 변속하기 전에 클러치를 사용하여 엔진과 기어박스를 일시적으로 분리함으로써 원래 결합된 기어 쌍이 부하 제거로 인해 쉽게 분리될 수 있어 맞물림 표면 사이의 압력이 크게 감소됩니다. 맞물리는 다른 기어 쌍은 엔진에서 분리될 때 구동 기어의 관성 모멘트가 작기 때문에 적절하게 변속되어 맞물리는 기어의 원주 속도를 동일하거나 거의 동일하게 만들어 피하거나 줄일 수 있습니다. 기어 사이의 충격.
3. 변속기 시스템 과부하 방지: 자동차가 급제동을 하면 바퀴가 갑자기 급격하게 감속하는 반면, 엔진에 연결된 변속기 시스템은 회전 관성에 의해 원래의 속도를 유지합니다. 이는 종종 엔진 토크보다 훨씬 큰 변속기 시스템의 관성 모멘트를 생성하여 변속기 시스템의 구성 요소를 손상에 취약하게 만듭니다. 클러치는 마찰을 통해 토크를 전달하기 때문에 변속기 시스템의 부하가 마찰로 전달할 수 있는 토크를 초과할 경우 클러치의 메인 부품과 피구동 부품이 자동으로 미끄러져 변속기 시스템의 과부하를 방지합니다.
변속기: 자동차 변속기: 엔진 크랭크샤프트의 변속기 비율과 토크를 변경하여 시동, 가속, 주행, 다양한 도로 장애물 극복 등 다양한 주행 조건에서 구동륜 견인력과 차량 속도에 대한 다양한 요구 사항에 적응합니다. 흔히 수동변속기(MT), 자동변속기(AT), 수동/자동변속기, 무단변속기 등으로 알려져 있다.
구동축: 구동축 어셈블리는 외부 유니버셜 조인트(RF 조인트), 내부 유니버셜 조인트(VL 조인트) 및 스플라인 샤프트로 구성됩니다. RF 조인트와 VL 조인트는 모두 볼케이지형 등속 유니버셜 조인트입니다. VL 조인트는 차동 구동축 플랜지에 볼트로 연결되고, RF 조인트는 휠 바깥쪽 끝의 스플라인 샤프트를 통해 앞바퀴에 연결됩니다. 왼쪽과 오른쪽 앞바퀴는 등속 유니버셜 조인트 구동축에 의해 구동됩니다.
메인 감속기: 메인 감속기는 속도를 줄이고 토크를 증가시키는 자동차 변속기 시스템의 주요 구성 요소입니다. 엔진이 세로 방향으로 장착된 자동차의 경우 메인 감속기도 베벨 기어 변속기를 사용하여 동력 방향을 변경합니다.
자동차가 정상적으로 주행할 때 엔진 속도는 보통 2000~3000r/min 정도입니다. 이러한 고속이 기어박스에 의해서만 감소된다면, 기어박스 내부의 기어쌍의 변속비는 매우 커야 합니다. 기어 쌍의 변속비가 클수록 두 기어의 반경 비율이 커지며, 즉 기어박스의 크기도 커집니다. 또한, 속도가 감소하면 필연적으로 토크가 증가하게 되어 기어박스와 기어박스 다음의 1단 변속기 기구에 전달되는 변속기 부하가 증가하게 된다. 따라서 좌우 구동륜에 동력을 배분하는 디퍼렌셜 앞에 최종 구동 장치를 설치하면 기어박스, 트랜스퍼 케이스, 유니버셜 변속기 장치 등 최종 구동 장치 앞의 변속기 부품에서 전달되는 토크를 줄일 수 있습니다. 또한 기어박스의 크기와 질량을 줄일 수 있어 작동이 더 쉬워집니다. 현대 자동차의 주 감속기는 나선형 베벨 기어와 쌍곡선 기어를 널리 사용합니다. 쌍곡선 기어가 작동할 때 치면 사이의 압력과 미끄럼이 크고 치면의 유막이 쉽게 손상됩니다. 윤활에는 쌍곡선 기어 오일을 사용해야 하며 일반 기어 오일은 절대 교체할 수 없습니다. 그렇지 않으면 톱니 표면이 빠르게 긁히고 마모되어 서비스 수명이 크게 단축됩니다.
차동: 구동 축 양쪽의 구동 휠이 단일 축으로 견고하게 연결된 경우 두 휠은 동일한 각속도로만 회전할 수 있습니다. 이런 식으로 자동차가 회전하고 주행할 때 바깥쪽 바퀴는 안쪽 바퀴보다 더 먼 거리를 이동하므로 바깥쪽 바퀴는 구르면서 미끄러지고 안쪽 바퀴는 구르면서 미끄러집니다. 직선 주행 시에도 노면이 고르지 않거나 타이어 회전 반경이 고르지 않아(타이어 제조 오류, 마모 차이, 하중이 고르지 않거나 공기압이 고르지 않음) 인해 바퀴가 미끄러질 수 있습니다. 바퀴가 미끄러지면 타이어 마모가 심해지고 출력과 연료 소모가 늘어나는 것은 물론, 자동차의 회전이 어려워지고 제동 성능도 저하됩니다. 바퀴 미끄러짐을 최소화하기 위해서는 구조적으로 각 차량이 서로 다른 각속도로 회전할 수 있도록 보장해야 합니다. 일반적으로 고속 열차의 바퀴는 베어링이 있는 스핀들에 지지되어 어떤 각속도에서도 회전할 수 있으며, 구동 바퀴는 두 개의 하프 샤프트에 견고하게 연결되어 있으며 두 하프 샤프트 사이에 차동 장치가 설치되어 있습니다. 이러한 유형의 차동 장치는 휠 간 차동 장치라고도 합니다. 다중 축 구동 오프로드 차량은 각 구동 축이 서로 다른 각속도로 회전할 수 있도록 하고 각 축에서 구동 휠의 미끄러짐을 제거하기 위해 일부에는 두 구동 축 사이에 차축 간 차동 장치가 장착되어 있습니다. 현대 자동차의 차동 장치는 일반적으로 작동 특성에 따라 기어 차동 장치와 미끄럼 방지 차동 장치의 두 가지 범주로 나뉩니다. 왼쪽과 오른쪽 구동 휠 사이에 속도 차이가 있는 경우 차동 장치는 빠르게 회전하는 구동 휠보다 느리게 회전하는 구동 휠에 더 많은 토크를 분배합니다. 이 차동 토크 공유 기능은 양호한 노면에서 자동차의 정상적인 주행 요구 사항을 충족합니다. 그러나 자동차가 좋지 않은 도로를 주행할 경우 통과 능력에 심각한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 자동차의 한쪽 구동륜이 진흙 노면에 끼어 다른 쪽 구동륜은 양호한 노면에 있어도 자동차가 앞으로 나아갈 수 없는 경우가 많습니다(일반적으로 미끄러짐이라고 함). 이 순간, 진흙탕 노면에서는 구동바퀴가 회전하고 있고, 양호한 노면에서는 바퀴가 정지되어 있습니다. 진흙길에서는 바퀴와 노면 사이의 접착력이 작아 노면이 이 바퀴를 통해 하프축에 작은 반력 토크만을 발휘할 수 있기 때문이다. 따라서 차동 장치에 의해 이 휠에 할당되는 토크도 작습니다. 다른 쪽 동륜과 좋은 노면과의 접착력은 크지만 토크가 고르게 배분되는 특성으로 인해 이 동륜은 슬라이딩 동륜과 동일한 양의 토크만 받을 수 있어 구동력이 부족합니다. 주행 저항을 극복하고 슬라이딩 구동 휠에 동력이 소모되는 동안 자동차는 앞으로 나아갈 수 없습니다. 이때 스로틀을 높이면 자동차가 앞으로 나아갈 수 없을 뿐만 아니라 연료가 낭비되고 부품 마모가 가속화되며 특히 타이어 마모가 악화됩니다. 효과적인 해결책은 슬라이딩 구동 휠 아래의 얇은 진흙을 파내거나 이 휠 아래에 마른 흙, 자갈, 나뭇가지, 건초 등을 놓는 것입니다. 나쁜 도로를 통과하는 자동차의 능력을 향상시키기 위해 일부 오프로드 차량과 고급 자동차에는 미끄럼 방지 차동 장치가 장착되어 있습니다. 미끄럼 방지 차동 장치의 특징은 나쁜 도로에서 구동 휠의 한쪽이 미끄러질 때 이러한 구동의 접착력을 최대한 활용하여 양호한 노면에서 구동 휠의 대부분 또는 심지어 모든 토크를 전달할 수 있다는 것입니다. 충분한 추진력을 발생시켜 자동차가 원활하게 출발하거나 계속 주행할 수 있도록 합니다.
하프 샤프트: 하프 샤프트는 차동 장치와 구동 휠 사이에 토크를 전달하는 솔리드 샤프트입니다. 내부 끝은 일반적으로 스플라인을 통해 하프 샤프트 기어에 연결되고 외부 끝은 휠 허브에 연결됩니다.
현대 자동차에 일반적으로 사용되는 세미 액슬은 지지 유형에 따라 완전 부동형과 반 부동형의 두 가지 유형으로 구분됩니다.
풀 플로팅 하프 샤프트는 토크만 전달하고 반력이나 굽힘 모멘트를 견디지 ​​않아 다양한 유형의 자동차에 널리 사용됩니다. 완전 플로팅 하프 액슬은 분해 및 조립이 쉽습니다. 하프 액슬 가장자리에 있는 볼트를 풀어 빼내기만 하면 휠과 액슬 하우징이 차량을 계속 지지할 수 있어 차량 유지 관리가 편리해집니다.
세미 플로팅 하프 샤프트는 토크를 전달할 뿐만 아니라 모든 반력과 굽힘 모멘트를 견뎌냅니다. 지지 구조가 간단하고 비용 효율적이므로 반력 굽힘 모멘트가 작은 다양한 유형의 자동차에 널리 사용됩니다. 하지만 이런 형태의 하프 액슬 지지대는 제거가 어렵고, 차량 운행 중 하프 액슬이 파손될 경우 휠 이탈의 위험이 쉽게 발생할 수 있습니다.