운스프룽 질량

Unsprung mass
이 단순화된 다이어그램에서 휠, 타이어 및 서스펜션은 모두 차량의 미장착 중량의 일부로서, 차체의 원피스 섀시/차체만 스프링 중량을 구성한다.

차량하중(공동 중량)은 서스펜션, 휠 또는 트랙(해당되는 경우)의 중량이며, 그 중량에 직접 연결된 기타 구성부품의 중량이다. 이는 서스펜션에 의해 지지되는 스프링 질량(또는 중량)과 대비되며, 이 질량에는 차체 및 기타 구성 요소가 포함된다. 하중물의 구성품에는 휠 액슬, 베어링, 휠 허브, 타이어구동축, 스프링, 쇼크 업소버 및 서스펜션 링크 중량의 일부가 포함된다. 차내에 탑재된 브레이크(즉, 휠이나 허브의 일부가 아닌 구동축에 장착되는 브레이크)는 차량의 스프링 질량의 일부분이다.

영향들

일반적인 휠/타이어 조합의 불규칙한 질량은 쌍의 범프 흡수/도로 추적 능력과 진동 격리 사이의 절충을 나타낸다. 도로의 요철과 표면 결함은 타이어 압축을 유발하여 하중물에 힘을 준다. 그 후, 그 지지 않은 질량은 그 자체의 움직임으로 이 힘에 반응한다. 작은 지속시간과 진폭 범프의 운동 진폭은 무게에 반비례한다. 도로 충돌로부터 쉽게 리바운드되는 가벼운 바퀴는 불완전한 도로를 추적할 때 더 많은 그립과 더 지속적인 그립을 가질 것이다. 이 때문에, 특히 고성능 어플리케이션의 경우 더 가벼운 바퀴를 찾는다. 그러나, 가벼운 바퀴는 덜 진동을 흡수할 것이다. 노면의 불규칙성은 서스펜션을 통해 실내로 전달되므로 승차감과 노면 소음이 더 심해진다. 바퀴가 따라오는 긴 지속시간 범프의 경우, 더 큰 불규칙한 질량은 바퀴에 더 많은 에너지를 흡수하게 하고 승차감을 더 악화시킨다.

공기압 타이어 또는 탄성 타이어는 일부 스프링이 (그렇지 않은) 불규칙한 질량으로 복원되는 데 도움이 되지만, 타이어 유연성으로부터 가능한 댐핑은 연비와 과열을 고려하여 제한된다. 충격 흡수 장치도 스프링 모션을 축축하게 하고 휠이 튕기는 것을 최적으로 축축하게 하는 것보다 덜 뻣뻣해야 한다. 그래서 바퀴는 정지하기 전에 부딪칠 때마다 여전히 진동한다. 비포장 도로와 일부 부드러운 포장 도로에서는 유도된 동작이 작은 범프(골판, 워싱보드 또는 "코듀로이")를 생성하는데, 이는 통나무로 만들어진 도로의 범프의 작은 버전과 유사하기 때문이다. 이 때문에 차축에서 바퀴가 계속 튕겨져 나와 요철이 커진다.

높은 불규칙한 질량은 또한 고속 가속이나 제동 시 휠 제어 문제를 악화시킨다. 차량이 수직면에서 적절한 휠 위치(예: 단순한 리프 스프링에 의해 지지되는 라이브 액슬하치키스 구동 후륜 구동 차량)가 없는 경우 가속이나 하드 제동에 의해 발휘되는 수직력은 높은 불규칙한 질량과 결합되어 심각한 휠 홉으로 이어져 트랙션과 조향 제어를 손상시킬 수 있다.

불경량 질량의 유익한 효과는 아스팔트나 콘크리트 노면의 자갈과 같은 고주파 도로 불규칙성이 타이어와 스프링이 별도의 필터 단계로 작용하기 때문에 신체로부터 더 완전하게 격리되고 불경량 질량이 분리되는 것이다. 마찬가지로, 음향 및 진동 격리는 생산 자동차에서 프레임과 서스펜션 사이의 고무 부싱 사용, 프레임 또는 차체 작업에서의 어떠한 유연성 및 좌석의 유연성에 의해 개선된다.

하중 및 차량 설계 미완성

운석 질량은 차량의 서스펜션 설계와 구성품을 위해 선택한 재료에 대한 고려사항이다. 빔 액슬 서스펜션은 반대편의 휠이 강성 유닛으로 연결되어 있으며, 일반적으로 휠이 매달리고 별도로 이동할 수 있는 독립형 서스펜션 시스템보다 하중량이 더 크다. 디퍼렌셜과 같은 무거운 부품은 (데 디온 튜브 리어 서스펜션과 같이) 스프링 질량의 일부를 직접 본체에 연결하여 만들 수 있다. 알루미늄, 플라스틱, 탄소 섬유 및/또는 중공 부품과 같은 경량 재료는 더 큰 비용 및/또는 파괴한도를 희생시키면서 더 많은 무게를 줄일 수 있다.

'언스프룽 매스'라는 용어는 던롭 타이어 회사의 수학자 알버트 힐리에 의해 만들어졌다. 그는 1924년 11월 자동차 기술자 협회에 '정지 시스템의 일부로서의 타이어'라는 정지 설계에 대한 경직된 분석적 접근법을 취하는 첫 강의 중 하나를 발표했다.[1] 이 강의는 100페이지 분량의 [2]논문으로 출판되었다

인보드 브레이크는 하중량을 현저히 줄일 수 있지만 하프 차축과 (정속) 유니버설 조인트에 더 많은 하중을 가할 수 있으며, 쉽게 수용되지 않을 수 있는 공간이 필요하다. 디퍼렌셜 또는 트랜스액슬 옆에 위치한 경우, 브레이크의 폐열이 디퍼렌셜을 과열시키거나 특히 레이싱과 같은 하드 사용 시 그 반대로 발생할 수 있다. 또한 제동에 의해 생성된 모멘트가 서스펜션 암에 작용하지 않기 때문에 안티 다이브 서스펜션 특성을 달성하기가 더 어렵다.

채프먼 스트럿은 구동축을 서스펜션 암으로 사용했기 때문에 두 개의 구성 요소가 아닌 하나의 구성 요소 무게만 필요로 했다. 재규어가 특허를 받은 독립형 리어 서스펜션(IRS)은 서스펜션의 상부 위시본 암을 구동축으로 교체하는 것은 물론 일부 버전에서는 브레이크도 탑재해 불규칙한 질량을 줄였다.

스쿠터형 이륜자동차는 리어 서스펜션의 일부로 선회하는 통합 엔진 기어박스 최종 구동 시스템을 사용하므로 부분적으로 문제가 있다. 이 배열은 꽤 작은 바퀴의 사용과 연관되어 있어 도로 유지에 대한 그들의 좋지 않은 평판에 더욱 영향을 미친다.[citation needed]

참고 항목

메모들

  1. ^ Tompkins, Eric (1981). "9: The Beginnings of Tyre Science". The History of the Pneumatic Tyre. Dunlop Archive Project. p. 55. ISBN 0-903214-14-8.
  2. ^ Healey, Albert 3 (1925). "The Tyre as a part of the Suspension System". Proc. Inst. London: Institution of Automobile Engineers.

외부 링크