미래 자동차 설계 중점 요소
미래의 자동차는 환경과 컴퓨터라는 두 가지 측면에서 살펴볼 수 있다. 우선, 환경과 관련해서는 유독 가스를 전혀 배출하지 않는 수소자동차가 현재까지 개발된 무공해 차 가운데에서는 가장 이상적인 미래형 자동차로 평가되고 있다. 그러나 폭발성이 강하다는 위험성과 함께 고비용의 문제점을 갖고 있어 아직까지는 실용화 되고 있지 못한 상태이다. 반면, FCEV(연료전지전기자동차)는 전기자동차의 가장 큰 문제점으로 지적되었던 1회 중전에 의한 짧은 주행거리 문제를 해결한 형태로 지금의 석유 엔진을 완전히 바꿔버릴 차세대 자동차로서 평가된다. 98년 4좌석의 시작차를 개발한 바 있는 다임러 벤츠는 2004년까지 연간 20만대 규모의 양산을 계획하고 있으며, 2010년까지 세계 자동차 생산량의 10%까지 확대될 것으로 전망되고 있다.
천연가스자동차는 NG나 CNG 등의 연료를 이용하는 것으로 일반 디젤차량에 비해 배기가스 배출 오염도가 현저히 낮을 뿐만 아니라 에너지원이 전세계에 고루 분포되어 있어 에너지 확보가 용이하며, 유지비가 적게 들고 다른 연료에 비해 엔진의 수명이 길다는 장점을 갖고 있다. 천연가스자동차는 현재까지 전세계적으로 100만대 이상이 보급되어 있으며, 최근 우리나라에서도 대형버스를 중심으로 각 자동차 회사별로 생산이 이루어지고 있다.
컴퓨터 기술과 관련해서는 우선 GPS 단말기를 이용하여 통신위성으로부터 받은 신호를 분석, 현 차량의 위치정보를 읽어 출발지에서 목적지까지의 최적, 최단 거리 정보를 제공해 주는 CNS (Car Navigation System) 차량자동항법장치가 이미 실용화 단계에 있으며, 인간의 기억력과 판단력 만큼의 전자두뇌를 가진 전자 칩을 적용한 무인자동차 개발이 활발히 진행되고 있다.
◈ 미래의 자동차 적용기술 ◈
⊙ 차량항법장치 (Navigaton System)
인공위성으로부터 위치정보를 받아 차량에 부착된 화면 표시장치에 도로지도 정보, 차량내의 고장상태, 주행정보 등을 제공하며, 특히 서비스정보로서
관광지, 스키장, 호텔 등을 표시하여 운전자에게 편리성을 제공하는 장치이다.
⊙ 지능형 자율 주행차 (Autonomous Intelligent Vehicle)
사람의 눈대신 CCD(Change Coupled Device) Camera를 사용하여 도로, 장애물, 표지판 등을 인식하고 이에 따라 적절하게 스티어링 휠, 액설러레이터, 브레이크 를 차량에 탑재된 고성능 컴퓨터가 제어함으로써 사람의 조작없이 자율적으로 운행하는 차량이다.
⊙ 충돌방지장치
ABS, Air-Bag 등 수동적인 충돌 안전장치와는 달리 보다 적극적으로 충돌을 미연에 방지하기 위한 장치로서 레이저나 전자파를 이용, 전방의 차량 및 장애물 을 인식, 운전자에게 미리 위급상황을 경보해 주고 운전자가 미처 대처하지 못하는 경우 차량 스스로 브레이크 제어 등을 해주는 장치이다.
⊙ 능동소음제거장치 (Active Noise Control System)
엔진소음, 배기계소음 등 각종 소음의 반대소음을 스피커를 통하여 만들어 줌으로써 원소음을 능동적으로 제거하여주는 장치로서 기존 방법에 비해 차량개발기간이 단축되며, 최상의 실내정숙성을 확보하여 준다.
⊙ 음성인식장치
운전자가 주행중에 오디오와 같은 편의장치에 Power Up/Down, Volume Up/Down 등 주요 조작기능을 음성으로 명령 동작시켜 운전자가 불필요한 운전 이외의 동작을 배제하도록 하는 장치이다.
⊙ IVHS(Intelligent Vehicle Highway System)
도로의 효율적인 활용, 교통소통의 원활화를 꾀하기 위해 최첨단 전자 시스템을 도입하여 도로에 설치된 센서를 통하여 차량내 장치와 중앙관제소간의 쌍방향 실시간 통신으로 운전자에게 교통상황 및 정체구간 등 운전정보를 제공하여 효율적인 교통체계를 추구하는 시스템이다.
⊙ 능동형 서스펜션
기존의 기계적인 현가장치로는 승차감과 조종성 모두를 향상시키는 것은 한계가 있기 때문에 유압이나 전자석의 힘을 이용하여 능동적으로 현가장치를 제어함으로써 최적의 승차감 및 조종성능을 얻는 장치이다.
⊙ Hybrid 전기자동차
가솔린엔진 등의 원동기와 전기모터를 함께 사용한 자동차로서 저공해차의 실현과 전기자동차의 문제점인 주행거리 및 동력성능을 보완하여 실용화 가능성이 높은 차량이다.
⊙ Solar Car
태양광 전지를 이용, 태양광 에너지를 전기에너지로 바꾸고 이 전기에너지를 이용하여 전기모터에 의해 주행하는 차량이다.
⊙ 지능형 교통체계 (ITS : Intelligent Transport Systems)
지능형 교통체계는 자동차 교통에 정보통신기능을 적용한 차세대 자동차 도로 교통시스템이다. 이는 정보, 통신, 전자, 데이터베이스, 차량제어 등 각종 첨단기술을 도로교통체계에 접목시킨 차세대 교통체계이며 마국, 일본, 유럽에서는 1970년대부터 꾸준히 기본 기술개발을 실시해 왔다. 현재 우리나라에서도 1993년부터 건설교통부, 경찰청, 체신부, 통산부 등에서 공동 또는 개별적으로 기본 계획 및 개발일정과 관련 기술에 대해서 연구와 개발을 꾸준히 추진해 오고 있다.
지능형교통체계는 보통 5가지로 나눌 수 있는데 요즘은 여기에 환경문제를 첨가하여 6가지로 분류하고 있으며 필요에 따라 가감되어질 수 있다. 96년 5월 30일 교통학회에서 실시한 공청회 자료를 참고하면 지능형 교통체계를 다음과 같이 여러 체계로 분류한다.
▷교통관리체계 (ATMIS : Advanced Traffic Management & Information Systems)
교통신호제어. 주요 고속 및 도시고속도로 지방도 교통관리체계 구축.돌발상황 인지 및 관리. 주행차량중량 자동측정.
▷여행정보 서비스체계 (ATIS : Advanced Travel Information Systems)
교통정보 수집 및 이용자 제공, 최단경로 제공. 다양한 정보 제공.전국 도로 지도 전자지도화.
▷첨단대중 교통체계 (APTS : Advanced Public Transportation Systems)
버스 도착안내, 요금 자동징수, 버스 관리 시스템.
▷화물운송체계 (CVO : Commercial Vehicle Operation)
화물차량 알선, 차량관리, 화물차량 검색, 위험물 차량관리, 화물운송의 최적화.
▷첨단차량 및 도로체계(AVHS : Advanced Vehicle & Highway Systems)
차량안전장치(운전자 행태감시, 졸음방지, 추돌방지, 차간 거리 유지),차량 자동 운전 시스템
▷교통공해 관리체계 (TPMS : Traffic Pollution Management systems)
우리나라에서는 지능형 교통 체계를 실시하기 위해 기반시설(도로, 노변시설, 자료의 DB 등)에 대한 투자도 병행해서 이루어져야 하며 앞으로 2010년쯤에는 정체나 사고로 인한 운행시간 지연, 에너지소비, 물적·인적·정신적 손실을 막을 수 있는 시대가 올 것이라 예상되며 현재도 서울의 버스요금 자동징수기 및 과천 지능형교통체계 시험계획 등으로 첨단 전자·제어·통신을 이용한 지능형 교통 체계를 조만간 우리들이 접할 수 있을것이라 예상된다.
◆자동차의 기본구조
자동차는 많은 부품으로 구성되어 있으나 주요부분을 크게 나누면 차체와 섀시로 구분할 수 있다.차체(Body)는 사람이나 화물을 싣는 부분이며 그 모양은 승용차, 버스, 화물차 등 그 용도에 따라 다르다. 차체는 엔진실(Engine room), 트렁크(Trunk) 등으로 구성되어 있다.
최근에는 차체의 지붕, 옆판 및 바닥이 일체로 되어 1개의 상자로서 튼튼하고 가벼운 구조로 된 모노코크 바디(monocoque body 또는 frameless body)를 많이 쓰고 있다. 이것은 바디 자체가 프레임의 역할을 하며 여기에 섀시의 각 장치가 결합된다.
섀시(Chassis)는 자동차의 차체를 제외한 나머지 부분을 말하며, 주행의 원동력이 되는 엔진을 비롯하여 동력전달장치, 조향장치, 현가장치, 주행장치 등 주요장치를 전부 갖추고 있어 이것만으로도 주행할 수 있다.
1.엔진
엔진은 자동차가 주행하는데 필요한 동력을 발생하는 장치이며, 자동차용 엔진으로는 가솔린 엔진, 디젤 엔진, LPG 엔진 등을 많이 사용하고 있다. 엔진은 본체와 윤활, 연료, 냉각, 흡배기, 시동, 점화 등 여러 부속장치로 구성되어 있다.
2.동력전달장치
동력전달장치는 엔진에서 발생한 동력을 구동바퀴까지 전달하는 일련의 장치를 말하며 클러치, 변속기, 추진축, 종감속 기어, 차축 등으로 구성되어 있다.
3.조향장치
조향장치는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 장치이며 보통 조향핸들을 돌려서 앞바퀴로 조향한다.
4.현가장치
자동차가 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 흡수하기 위해 프레임과 차축사이에 완충장치를 설치하여 승차감을 좋게 하고, 또 자동차의 각 부분의 손상을 방지한다.
5.제동장치
제동장치는 주행하는 자동차를 정지시키거나 감속하고 또 주차를 확실하게 하는 장치이다. 브레이크 장치는 마찰을 이용한 마찰 브레이크를 사용한다.
6.타이어와 바퀴
타이어와 바퀴는 하중의 부담, 완충, 구동력과 제동력 등 주행시에 발생하는 여러 힘에 견디는 구조로 되어 있다.
7.보조장치
자동차가 안전하게 운행하기 위해서는 위의 장치외에 조명이나 신호를 위한 등화류, 차량의 속도나 엔진의 운전 상태를 알리는 계기류 외에 경음기, 윈드 시일드 및 와셔가 장치되어 있다.
자동차의 분류
자동차에는 여러 가지 종류가 있으며, 그 사용 목적이나 원동기의 종류 또는 차체의 구조나 모양 등에 따라 분류하면 다음과 같다.
자동차는 영미(英美)용어로 motor vehicle, automobile이라 하며 이 밖에도 motor car, auto-car라고도 하고 이것을 약어로 car, motor, auto라고 쓰는 경우도 있다.
엔진 및 에너지 원(源)에 의한 분류
1.증기자동차
증기자동차(steam automobile)는 현재의 내연기관 자동차의 모체라 할 수 있으며, 단위 출력에 대한 무게가 크기 때문에 과거의 것이 되었다. 최근의 배기가스 대책의 일환으로 연구개발이 추진되고 있다.
2.전기자동차
전기자동차(electric automobile)는 축전지 등의 전기 에너지를 이용하여 전동기를 회전시켜 바퀴를 구동한다. 증기 자동차 다음으로 오래된 것으로 과거의 것이 되었으나, 자동차 공해와 석유자원 등의 문제로 다시 주목을 받게 되어 현재 도시에서 물품 배달차나 도시버스 등에 시험적으로 쓰이고 있다.
3.내연기관 자동차
내연기관 자동차(internal combustion engine automobile)는 현재 자동차의 대부분을 차지하고 있으며 그 종류는 가솔린 엔진 자동차, 디젤 엔진 자동차, LP가스 엔진 자동차, 로터리 엔진 자동차, 가스터빈 자동차, 제트 엔진 자동차, 로킷 자동차 등이 있다.
엔진 설치 위치에 의한 분류
자동차를 엔진의 설치 위치에 따라 분류하면 다음과 같다.
1.앞엔진 자동차(front engine car)
엔진이 자동차의 앞부분에 장치되어 있는 가장 일반적인 자동차로 뒷바퀴 또는 앞바퀴로 구동하
게 되어 있다.
2.뒤엔진 자동차(rear engine car)
엔진이 자동차의 뒷부분에 장치되어 있는 자동차로 일반적으로 뒷바퀴를 구동하게 되어 있다.
3.바닥밑엔진 자동차(under-floor engine car)
엔진이 자동차의 중앙부근 바닥밑이나 또는 뒷부분의 바닥밑에 장치되어 있는 자동차이며
바닥 의 이용 면적을 크게 할 수 있다.
4.기타
엔진이 차량의 앞과 뒤에 장치된 쌍엔진 자동차(twin engine car)와 엔진이 차체의 바닥위
옆부분에 장치된 옆엔진 자동차(side engine car) 등이 있다.
■구동방식에 의한 분류
자동차를 구동바퀴의 위치에 따라 분류하면 다음과 같다.
1.앞바퀴 구동차(Front wheel drive car)
앞바퀴에 동력을 전달하여 구동하는 자동차이며, 세계적인 추세는 물론 당사에서도 아토스, 엑 센트, 아반테, 쏘나타, 마르샤, EF 쏘나타, 그랜져, 다이너스티 등 거의 모든 승용차량에 채택하고 있다.
2.뒷바퀴 구동차(Rear wheel drive car)
뒷바퀴에 동력을 전달하여 구동하는 자동차이다. BUS 등에 주로 적용되고 있다.
3.전륜(全輪) 자동차(All wheel drive car)
앞뒤 바퀴에 모두 동력을 전달하여 구동하는 자동차이며 4륜 구동차(4 Wheel drive car : 4X4), 6륜 자동차(6 Wheel Drive car : 6X6)등이 있으며, 이것은 산길이나 고르지 않은 도로운행에 적합하다.
약어
원래 명칭
FF CAR FRONT ENGINE FRONT DRIVE CAR
FR CAR FRONT ENGINE REAR DRIVE CAR
RR CAR REAR ENGINE REAR DRIVE CAR
■바퀴수에 의한 분류
자동차를 바퀴수에 의해 분류하면 다음과 같다.
1.2륜 자동차
2륜 자동차(two-wheeled vehicle)는 오토바이(autocycle)나 스쿠터(scooter)와 같이 앞뒤 2개의 바퀴로 주행하는 자동차이며 구동은 보통 뒷바퀴로 한다.
2.3륜 자동차
3륜 자동차(three-wheeled vehicle)는 3개의 바퀴로 주행하는 자동차이다. 일반적으로 앞바퀴가 하나이고 뒷차축에 바퀴 2개가 배치되어 있으며 앞바퀴가 2개, 뒷바퀴가 1개로 된 경우도 있다. 구동은 뒷바퀴로 하는 것이 보통이다.
3.4륜 자동차
4륜자동차(four-wheeled vehicle)는 앞뒤 차축에 각각 2개의 바퀴가 배치되어 4개의 바퀴로 주행하는 자동차이며 보통 승용차나 소형 트럭이 이에 속한다. 그리고 적재 중량이 큰 차량은 뒷바퀴가 각각 2개로 된 것이 있는데 이것도 4륜 자동차이다.
4.6륜 자동차
6륜 자동차(six-wheeled vehicle)는 3개의 차축에 각각 2개의 바퀴가 배치되어 6개의 바퀴로 주행하는 자동차이다. 적재중량이 큰 자동차에는 뒤쪽 2개의 차축에 바퀴가 각각 2개씩 달려 있으며 조향은 앞바퀴로 하는 것이 보통이다. 이밖에 앞쪽에 차축이 2개로 된 경우도 있다.
5.다륜 자동차(multi-wheeled vehicle)
8개 이상의 바퀴로 주행하는 자동차이며, 특수 용도에 따라 차축과 바퀴가 배치되어 있다.
■차체의 모양에 의한 분류
자동차를 차체의 모양에 따라 분류하면 다음과 같다.
1.승용차(passenger car)
형식(styling), 문짝(door)의 수, 지붕의 모양, 좌석 및 내부설비 등 분류상의 요소가 많고 시대와 나라에 따라 미묘한 차이가 있기 때문에 엄밀한 분류는 곤란하므로 오늘날의 일반적인 승용차를 대상으로 분류하면 다음과 같다.
①세단(sedan)
②리무진(limousine)
③쿠페(coupe)
④컨버터블(convertible)
⑤하드 톱(hard top)
⑥스테이션 왜건(station wagon)
세단 : 고정된 지붕으로 되어있고 차실내에는 전후 2열의 좌석이 마련된 4~6인승 상자형 승용차이다. 문짝의 수에 따라 2도어 세단과 4도어 세단으로 나눈다. 이 세단을 영국에서는 설룬(Saloon), 독일에서는 리무진(Limousine), 프랑스에서는 베르리느(Berline), 이탈리아에서는 베르리나(Berlina)라고도 한다.
리무진 : 전후 2열의 좌석과 보조좌석을 마련하여 6~8명이 탈 수 있고 운전석과 뒷좌석 중간에 칸막이를 설치하여 뒷좌석을 중요시한 상자형 승용차이다.
쿠페 : 2도어 세단보다 지붕이 작고 차의 높이가 비교적 낮으며, 앞 1열의 주좌석을 중시하는 상자형 승용차이다.
컨버터블 : 본래 임의로 개폐할 수 있는 지붕을 뜻하나, 일반적으로 포장지붕이 접어지게 된 승용차를 말한다. 일명 카브리올레(Cabriolet)라 하고 영국에서는 드롭헤드(Drop head)라고 부른다.
하드톱 : 본래 금속판이나 플라스틱으로 만든 지붕을 뜻하나 일반적으로 필러(pillar:기둥)가 없는 세단형 승용차를 말한다. 지붕을 임의로 탈착할 수 있는 것도 있다.
스테이션 왜건 : 뒷좌석 뒤의 차실내에 화물실을 만들어 화물을 싣고 뒷문(tail gate)이 달려 있는 화객(貨客)겸용차이다. 이것을 영국에서는 에스테이트 카(estate car)라고도 하고 독일에서는 콤비(Combi), 프랑스에서는 브레이크(Brake), 이탈리아에서는 패밀리알레(Familiale)라 한다.
2.버스
버스(bus)는 운전석의 위치나 승차정원에 따라 모양이 다른점에서 분류하면 다음과 같다.
보닛버스(Cab-behind-engine bus) : 운전실이 보닛(Bonnet) 뒤쪽에 있는 버스이며 버스의 원형이다.
캡 오버 버스(Cab-over-engine bus) : 운전실이 엔진의 위치에 있는 버스이며 모양이 상자형으로 되어 있다.
코치버스(Coach bus) : 엔진을 차량의 뒷부분에 설치하여 튀어 나오지 않고 전체가 상자형으로 되어 있다. 오늘날의 버스는 이 형식으로 된 것이 많다.
마이크로 버스(Micro bus) : 승차정원이 30명 미만의 중형 버스이다.
3.트럭
트럭(Truck)을 운전대의 위치와 지붕의 유무에 따라 분류하면 다음과 같다.
보닛트럭(cab-behind-engine truck) : 운전대가 보닛의 뒤쪽에 있는 트럭이다.
캡 오버 트럭(cab-over-engine-truck) : 운전대가 엔진 위에 있는 트럭이다.
패널 밴(panel van) : 운전실과 화물실이 일체로 되어 있고 화물실도 지붕이 고정된 상자형 트럭이다.
라이트 밴(light van) : 소형 패널 밴이라 할 수 있다.
픽업(pick up) : 지붕이 없는 화물실을 운전실 뒤쪽에 마련한 소형 트럭이다.
4.트레일러 트럭
세미 트레일러 트럭(semi-trailer truck) : 트레일러를 견인하고 트레일러 앞부분의 하중을 지탱하는 트레일러 트랙터와 짐을 적재하는 세미 트레일러로 구성된 트럭이다.
풀 트레일러(full trailer truck) : 트랙터와 풀 트레일러로 구성된 트럭이다. 풀 트레일러는 화물의 전중량을 자기의 앞뒤 바퀴로 받는 구조로 된 트레일러를 말한다.
더블 트레일러 트럭(double trailer truck) : 2개의 세미 트레일러에 돌리(balanced dolly)를 이용해서 연결하거나 또는 세미 트레일러와 풀 트레일러를 연결한 것이며 트윈 트레일러(twin trailer), 탠덤 트레일러(tandem trailer)라고도 한다.
■용도에 의한 분류
자동차를 용도에 따라 분류하면 다음과 같다.
1.승용자동차(Passenger Car) : 보통 10명 이하의 승객을 수송하는 자동차를 말한다.
2.스포츠 카(Sports Car) : 운전을 스포츠로 즐기는 것을 목적으로 하는 자동차이다. 최근에는 승용차의 실용성에 스포츠의 성격을 가미한 자동차를 스포츠 카라고 부르는 경우가 많은데 이런 것은 승용차에 포함시키는 것이 타당하다.
3.화물 자동차(Motor Truck) : 화물의 수송을 목적으로 하는 자동차이다.
4.특용차(特用車) : 보통의 섀시에 특수한 바디(Body)를 장치한 자동차를 말하며, 구급차, 소방차, 우편차, 선전용차 등이 있다.
5.특수 장비차(裝備車) : 특정의 작업에 사용할 목적으로 만든 특수 구조로 된 자동차를 말하며, 탱크롤리, 콘크리이트 믹서차, 덤프차, 견인차 등이 있다.
자동차의 외양, 크기, 무게, 성능, 구성품의 사양, 형식등은 설계나 제조의 표준이 되며 이를 바탕으로 자동차의 형식승인을 받는 사양을 통칭하여 제원 (Specification)이라고 한다
이들 용어의 정의나 측정방법등은 자동차관리법과한국공업규격(KS)에 규정되어 있다. 이 제원표는 카다로그, 설명서, 사양서 등에 표시되어 사용과 정비 기타 기술적 목적에 이용되고 있으며 자동차의 특성항목과 비교우위를 파악하는 가장 객관적 자료가 될 수 있다
제원치에는 치수(Dimensions), 질량(Masses), 하중(Weights) 및 성능(Performances)이 있으며
기준조건으로 치수는 수평의 직진자세로 정지된 공차상태에서 성능은 최대적재상태에서
측정하며 공차상태란 기본사양에 필요한 최소한의 장치·장비를 갖추고 윤활유, 브레이크액, 냉각수, 연료를 포함한다.또한 최대적재상태란 공차상태에서 승차정원(1인당 55kg)과 최대 적재량을 균등하게 적재한 상태를 말한다.
치수제원(Dimensions)
1. 전장, 전폭, 전고(Overall Length/Weight/Height)
외형크기로서 최대치를 말하며 전폭중 아웃사이드미러는 제외된다. 이를 전길이, 전너비, 전높이라고도 한다.
2. 축간거리(Motor Vehicle Space/Wheel Base)
앞 뒤 차축의 중심에서 중심까지의 거리를 말하며 이는 앞뒤타이어 접지중심에서 세로 중심면에 내린 수직사이의 거리와 같다.
3. 차륜거리(Track/Tread)
좌우 타이어 바닥 노면과 접촉면의 중심 사이의 거리로서 좌우 타이어의 접지부 중심에서 중심까지의 거리와 같다.
4. 최대 안정경사각
자동차를 측정대 위에서 오른쪽 및 왼쪽으로 기울였을 경우, 반대쪽의 모든 차륜이 측정대 바닥면에서 떨어질 때 측정대 바닥면과 수평면이 이루는 각도를 말한다.
5. 최저지상고(Ground Clearance)접지면과 자동차 중앙 부분의 최하부와의 거리로서 타이어, 휠, 브레이크 부분을 제외한다.
6. 실내치수(Interior Diemensions of Body)
자동차 실내의 각종 치수도 거주성과 운전 조작성에 기준이 되며 길이는 계기판으로부터 최후부 좌석 뒤끝까지,폭은 객실 중앙부의 최대 폭, 높이는 차량중심선 부근의 바닥면부터 천정까지의 길이를 말한다.
7. 오버행(Over Hang) 자동차 바퀴의 중심을 지나는 수직면에서 자동차의 맨앞 또는
맨뒤까지(범퍼, 견인고리, 윈치 등을 포함)의 수평거리(Front/Rear Overhang)이라고 하며,
바퀴의 접지점과 차량 앞 뒤 끝단 하부를 연결하는 선과 노면과의 경사 각도를 앞바퀴는 접근각(Approach Angle), 뒷바퀴는 이탈각(Departure)이라고 한다.
8. 최소 회전 반경(Minimum Turning Radius)
자동차가 최대 조향각으로 저속회전할 때 바깥쪽 바퀴의 접지면 중심이 그리는 원의 반지름을 말한다.
질량,하중제원(Masses)
1. 공차중량(Complete Vehicle Kerb Weight : CVW/Empty Vehicle Weight)
자동차에 사람이나 짐을 싣지 않고 연료, 냉각수, 윤활유 등을 만재하고 운행에 필요한 기본장비(예비타이어, 예비부품, 공구 등은 제외)를 갖춘 상태의 차량중량을 말한다.
2. 최대 적재량(Maximum Payload) 적재를 허용하는 최대의 하중으로 하대나 하실의 뒷면에 반드시 표시하여야 한다.
3. 차량총중량(Gross Vehicle Weight : GVW)
승차정원과 최대적재량 적재시 그 자동차의 전체 중량으로 예를 들면 차량공차중량 1100kg,
승차정원 2명, 최대적재량 1000kg의 트럭 차량 총중량은 [1100 + (55*2) + 1000 = 2210]2210kg이 된다.
국내 안전기준에서 자동차의 총중량은 20톤(1축 10톤, 1륜 5톤)을 초과해서는 안된다.
단, 화물자동차 및 특수자동차의 총중량은 40톤을 초과해서는 안된다. 연결시 중량은 트레일러를 연결한 경우 차량총중량을 말한다.
4. 축하중(Axle Weight)
차륜을 지나는 접지면에서 걸리는 각 차축당 하중으로 도로, 교량 등의 구조와 강도를 고려하여
도로를 주행하는 일반자동차에 정해진 한도를 최대축하중(Maximum Authorized Axle Weight)이라고 한다.
5. 승차정원(Riding Capacity)
입석과 좌석을 구분하여 승차할 수 있는 최대인원수로 운전자를 포함한다. 좌석의 크기는 1명당 가로, 세로 400mm이상이어야 하며 버스의 입석은 실내높이 1800mm 이상의 장소에 바닥면적 0.14㎡에 1명(단 12세 이하 어린이는 2/3명)으로 하고 정원 1명은 55kg으로 계산한다.
성능제원(Performances)
1. 자동차 성능곡선(Performance Diagram)
자동차 주행속도에 대한 구동력곡선, 주행저항 곡선 및 각 변속에 있어서의 기관회전 속도를 하나의 선도로 표시한 것이다.
2. 공기저항(Air Resistance)
자동차가 주행하는 경우의 공기에 의한 저항으로 공기저항계수의 식은 다음과 같다.
⊙ 공기저항 Ra=kAV² (k:공기저항계수, A:자동차 앞면 투영면적, V:공기에 대한 자동차의 상대속도)
3. 동력전달효율(Mechanical Efficiency of Power Transmission)
엔진 기관에서 발생한 에너지(동력)가 축출력과 클러치, 변속기, 감속기 등의모든 동력전달 장치를 통하여 구동륜에 전달되어 실사용되는 에너지(동력)의 비율
4. 구동력(Driving Force)
접지점에 있어서 자동차의 구동에 이용될 수 있는 기관으로 부터의 힘
5. 저항력(Resistance Force)
주행저항에 상당하는 힘으로서 전 차륜에 있어 힘의 총합
6. 여유력(Excess Force)
구동력과 저항력의 차로서 이 여유력은 가속력, 견인력, 등판력으로 나타난다.
7. 등판능력(Gradability/Hill Climbing Ability)
차량총중량(최대 적재) 상태에서 건조된 포장노면에 정지하여 언덕길을 오를 수 있는
최대 능력으로 「tan θ」혹은 「%」단위로 표시하여 지도상 A·B 지점간의 직선거리가 1km이고 A·B 두지점간의 고도차가 480m(0.48km)이면 48%가 된다.
8. 가속능력(Accelerating Ability)
자동차가 평지주행에서 가속할 수 있는 최대 여유력으로서 발진가속능력은 자동차의 정지상태에서 변속 및 급가속으로 일정거리(200m, 400m)를 주행하는 소요시간을 말하며, 추월가속능력(Passing Ability)은
어느 속도에서 변속없이 가속페달을 조작 급가속하여 어느 속도까지 걸리는 시간을 말한다.
9. 연료 소비율(Rate of Fuel Consumption)
자동차가 연료의 단위용량당 주행할 수 있는 거리(예 km/ℓ)를 말하며, 일정속도로 주행할 때의
정지연비율과 사용상황에 따른 주행모드(예 : 동경 10모드, LA 4모드)의 시가지연비율로 표시된다.우리나라의 시가지연비는 LA 4모드로 측정한다.
10. 변속비(Transmission Gear Ratio)
변속기의 입력축과 출력축의 회전수 비로서 주행상태에 따라 선택할 수 있다.
11. 압축비(Compression Ratio)
피스톤이 하사점에 있는 경우의 피스톤 상부적용과 피스톤의 상사점에 있는 경우의 피스톤 상부 용적과의 비율을 압축비라고 한다. 일반적으로 압축비가 높을수록 폭발압력이 높아 높은 출력과 큰 토오크를 얻을 수 있지만 가솔린엔진의 경우 지나치게 높아지면
혼합기가 타이밍에 관계없이 자연착화되어 노킹의 원인이 된다.
12. 배기량(Displacement)
엔진의 크기를 나타내는 가장 일반적인 척도로 엔진이 어느정도 혼합기를 흡입하고 배출하는가를 용적으로 나타내는 것이다.
1기통배기량(cc) = π/4 * (내경)² * 행정
엔진 총배기량 = 1기통배기량 * 실린더수
13. 최대 출력(Maximum Power)
엔진의 힘을 나타내는 가장 일반적인 척도로 엔진이 행할 수 있는 최대 일의 능률을 말한다.
보통 마력 / PS 즉 "말의 힘"으로 경험적으로 말 한 마리의 힘을 나타내는데
1마력이란 75kg의 물체를 1초 동안에 1m 움직일 수 있는 힘을 말한다.
출력은 대부분 회전력(Torque)과 속도(회전수)를 결합한 능률을 나타내는 척도로 회전수를 병기하는 경우가 많다.
예를 들어「120ps/6000rpm」이라면 매분 6000회전을 할 때 출력이 최고에 달하며 그때 출력이 120ps이라는 의미이다.
rpm은 1분간 몇 회전하는가를 표시하는 단위로 1분간 엔진의 회전수를 말한다.
4행정 엔진의 경우 2번 회전에 1회 팽창하므로 1분동안 개별 실린더에서 1500회 팽창이 발생,
피스톤의 왕복운동이 있었다면 이때 rpm은 3000(1500*2)이 된다.
14. 토오크(Torque/rpm)
일반적으로 누르고 당기는 힘을 단순히 힘이라고 말하지만 이것에 대해 회전하려고 하는
힘을 토오크라고 한다. 단위는「kg·m」로 하나의 수평축으로부터 직각 1m 길이의 팔을 수평으로 하여 끝부분에 1kg의 무게를 가할 때 축에서 생기는 것이 1kg·m이다. 토오크는 자동차의 성능 가운데 견인력, 등판력, 경제성을 좌우하는 요소가 된다
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