자동차 서스펜션 스프링

1. 자동차 서스펜션 스프링

 

판 스프링, 비틀림 또는 코일 스프링 등 모든 스프링은 노면의 불규칙성을 보정하고, 서스펜션 시스템을 미리 정해진 높이로 유지하고 과도한 처짐 없이 추가 중량을 지지해야 한다.

이러한 각 기능은 현대 차량에서 편안하고 정확한 핸들링 및 하중지지 기능을 제공하는 데 매우 중요합니다. 고객의 관심을 불러일으키는 세 가지 핵심 영역이다.

역사적으로, 강철 다엽 스프링은 서스펜션 시스템에서 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 스프링 설계 중 하나입니다. 판 스프링의 장점은 스프링으로 작용할 뿐만 아니라 차축을 새시에 직접 부착하기 때문에 여러 가지가 있다.

일부 적용에서는 단일 "단일 잎"스프링이 사용됩니다. 겹판 스프링은 일반적으로 솔리드 구동 차축이 있는 트럭 응용 분야에 사용되지만 가로 판 스프링은 독립적으로 매달린 리어 액슬과 결합되어 고성능 도로 차량에 가벼운 리어 서스펜션 시스템을 형성할 수 있다.

판 스프링은 스프링 잎의 수, 너비, 두께 및 길이를 변경하여 다양한 하중지지 및 주행 제어 요구 사항에 맞게 조정할 수 있다. 또한 판 스프링은 서로 마찰하는 나뭇잎의 마찰로 인해 자체 리바운드 댐퍼 역할을 합니다.

경우에 따라, 종래의 스틸 스프링은 스프링 무게를 실질적으로 줄이고 노염 및 기타 요소의 부식에 저항하는 플라스틱 유닛으로 대체된다.

2. 토션 스프링

 

토션 바 서스펜션은 단거리 암 (SLA) 서스펜션 시스템이 장착된 차량에서 수년 동안 사용되었습니다. 이름에서 알 수 있듯이 비틀림 막대는 무게가 서스펜션 시스템에 적용될 때 꼬이도록 설계된 약 4 피트 길이의 둥근 막대입니다.

비틀림 막대는 일반적으로 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 꼬여 내장되어 있기 때문에 비틀림 막대는 설계된 차량의 측면에만 맞다. 비틀림 바 서스펜션 시스템의 장점은 콤팩트 함과 가벼운 무게를 포함합니다.

비틀림 막대 장력은 나사산 나사 조정으로 제어되므로 비틀림 막대를 사용하여 서스펜션 높이를 미세 조정할 수 있습니다. 또한 비틀림 막대를 상부 또는 하부 제어 암에 부착할 수 있어 설계의 다양성이 향상된다.

 

3. 코일 스프링 코일 스프링

 

기능은 코일 모양으로 감긴 길고 얇은 비틀림 막대로 시각화하면 더 잘 이해할 수 있습니다.

코일의 와이어는 스프링의 압축 / 연장 사이클 동안 꼬이기 때문에 코일 스프링은 실제로 비틀림 막대와 동일한 원리로 작동한다.

코일 스프링은 비교적 작은 공간을 차지하므로 MacPherson 스트럿, 트레일 암이 장착된 솔리드 액슬, 독립적으로 리어 액슬을 튀기거나 스프링 또는 코일 오버 쇼크 업소버 구성을 사용하는 SLA 서스펜션 시스템을 포함한 다양한 서스펜션 설계에 사용할 수 있다 대부분의 현대 수입품은 코일 스프링을 MacPherson 스트럿 설계의 변형에 사용합니다.

일반적으로 와이어 게이지, 길이, 전체 직경 및 코일 수에 따라 코일 스프링의 특성이 결정된다. 어떤 경우에는 코일 스프링을 가변 속도 스프링으로 설계하여 압축 시 하중 지지력을 향상할 수 있습니다.

가변 속도 코일 스프링은 종종 무거운 하중을 전달하는 새시 구성에 자주 사용된다.

 

4. 스프링 작동

 

원리 스프링은 스프링 대 스프링 무게 비율의 원리에 따라 차량의 주행을 완충시킵니다.

스프링이 없는 농장 마차는 튀지 않은 무게의 100 %를 나타냅니다. 이 예에서, 스프링이 새시와 축 사이에 설치되는 경우, 스프링 대 스프링 해제 비율은 새시 무게를 나타내는 90 %, 차축 및 휠 무게를 나타내는 10 % 일 수 있다.

차량의 속도가 빨라지면 스프링이 노면에 치명적인 불규칙한 충격을 흡수하기 시작합니다. 차량 속도가 증가함에 따라 차축과 바퀴가 노면에 닿지 않도록보다 견고한 스프링 속도가 필요합니다.

이것이 고성능 차량이 일반 승용차보다 엄격한 서스펜션 시스템을 사용하는 이유이다. 압축 스프링은 폭력적인 방식으로 확장되므로 충격 흡수 장치를 사용하여 스프링의 압축 및 연장 사이클을 감쇠시켜야 합니다.

댐핑이 없으면 스프링의 격렬한 압축과 확장으로 인해 거친 노면에서 차량이 제어력을 잃게 된다. 일반 쇼크 업소버 마모로 인해 반동 제어 기능이 저하됨에 따라 차량의 주행, 조향 응답 및 핸들링 제어 성능이 저하됩니다.

또한, 서스펜션 형상이 정상 범위를 벗어남으로 인한 타이어 스커프로 인해 타이어 마모가 가속화됩니다. 그렇기 때문에 충격 / 스트럿 제조업체는 정기적으로 마모된 장치를 점검하고 교체해야 한다.

일반적으로 쇼크 업소버의 압축 및 신장 특성은 스프링의 압축 및 신장 특성과 일치해야 합니다. 더 단단한 스프링은 일반적으로 극한의 주행 거리를 경험하지 않기 때문에 일반 주행에는 덜 댐핑 또는 리바운드 제어가 필요할 수 있습니다.

반면에 더 부드러운 등급의 스프링은 더 많은 압축과 확장을 경험하는 경향이 있기 때문에 더 많은 완충이 필요할 수 있으며, 따라서 충격 흡수 장치가 훨씬 더 열심히 작동하게 한다.

성능 적용을 위해서는 스웨이 바가 스프링 또는 충격 흡수기 패키지의 일부로 포함되어야 한다는 것을 기억해야 합니다. ;모든 수정 절차에서 스프링 레이트, 쇼크 업소버 댐핑 및 스웨이 바 용량은 차량 중량, 새시 설계 및 운전 조건과 일치해야 최대의 핸들링, 하중지지 기능 및 편안한 운전이 가능하다.

 

5. 서스펜션 지오메트리

 

 

여러 번의 확장 및 압축 사이클 후에 스프링은 결국 금속 피로를 경험합니다.

대부분의 경우 스프링의 원래 높이가 줄어들어 서스펜션 시스템이 처지게 됩니다. 금속 피로의 극단적인 경우 스프링이 파손되어 서스펜션 높이가 눈에 띄게 손실된다. 처짐 스프링은 일반적인 SLA 서스펜션 시스템의 캠버 각도를 증가시킵니다.

반대로 처짐 스프링은 MacPherson 스트럿 스타일 서스펜션 시스템에서 캠버 각도를 줄입니다. 대부분의 서스펜션 시스템은 스프링 처짐으로 인한 서스펜션 높이의 경미한 감소를 보상하기 위해 조정할 수 있지만, 캠버 각도를 조정할 수 없는 응용 분야에서는 서스펜션 형상과 캠버 각도를 복원하기 위해 스프링 교체가 필요할 수 있다.

 

6. 스프링 교체

 

압축 스프링에는 압축의 양의 에너지가 저장되어 매우 위험하므로 스프링을 교체할 때는 우수한 스프링 압축 장비를 사용하고 권장되는 안전 및 서비스 절차를 따라야 합니다.

스프링을 제거하기 전에 안전한 스프링 제거 및 교체를 보장하기 위해 필요한 모든 도구와 장비를 준비하고 조정하기 위해 절차를 구성하는 것이 중요한다.

스프링을 교체하기 전에 타이어 압력과 크기가 올바른지 확인한 다음 4 륜 모두에서 차량의 현가 높이를 기록하십시오. ABS 배선 및 브레이크 호스와 같은 중요한 부품이 올바르게 다시 설치되도록 한 번에 한 스프링 씩 교체해야 한다.

재 조립하기 전에 스트럿 지지 베어링을 점검하여 원활하게 작동하는지 확인해야 한다.

시끄러운 작동을 방지하려면 스프링 코일의 끝과 컨트롤 암 또는 스트럿 어셈블리에 스탬핑 된 스프링 시트 사이에 최소 1/4 인치의 간격이 있어야 한다.

비틀림 바를 교체할 때는 바가 올바른 위치에 설치되어 있는지 확인하십시오. 올바른 서스펜션 높이는 20-30 압축 사이클을 통해 서스펜션을 바운스 하여 바를 통해 꼬인 후에 만 달성됩니다.

충격 흡수 장치를 일시적으로 분리하여 사이클링 프로세스를 보다 쉽게 수행할 수 있는 경우도 있다.

코일 스프링을 교체할 때 스프링이 왼쪽에서 오른쪽으로 올바르게 색인되어 컨트롤 암과 새시에 있는 스프링 시트에 올바르게 장착되어 있는지 확인하십시오.

코일 스프링이 잘못 장착되면 서스펜션 높이가 원하지 않게 증가합니다.

또한 고무 절연체 패드 또는 기타 하드웨어의 상태가 양호하고 올바른 위치에 설치되어 있는지 확인해야 한다.

모든 볼트는 원래 위치와 위치에 설치해야 합니다.

볼트는 또한 일반 모터오일과 같은 비 마찰 개질 윤활제로 가볍게 윤활하고 사양에 따라 조여야 합니다.

코터 핀, 자체 잠금 너트 및 간섭 맞춤 볼트는 새 것으로 교체해야 합니다.

정확한 서스펜션 높이를 달성하려면 서스펜션 시스템의 차량 전체 중량과 서스펜션 높이에서 서스펜션 부싱 피벗 너트를 항상 조여야 된다.

일반적으로, 차량 서스펜션 높이는 수천 마일을 주행한 후에 약간 변경됩니다.

새로운 스프링 교체로 인한 불필요한 타이어 마모 또는 안전 문제를 방지하기 위해 서스펜션 볼트를 다시 조이고 정렬 각도를 다시 확인해야 한다.