20. 전동식 파워 스티어링 중 순수 전기식 파워스티어링(EPS) [자동차 개발: 샤시]

최근 전기식 파워스티어링의 도입은 운전자의 편의성과 연비향상 및 친환경 자동차 개발을 위하여이다. 전동식 파워스티어링은 기존 유압식에 비해 1/20의 에너지만 소모하고, 3% 정도의 연비 절감 효과가 있다

1. 전동식 파워스티어링이 탑재하는 이유

 1) 필요한 에너지만 공급하고 탑재성이 좋다.

 2) 부품수가 줄어들고, 경량화가 가능하다.

 3) 파워 스티어링 오일을 사용하지 않아 친환경적 자동차를 만들 수 있다.

 4) 소프트웨어의 개발로 고성능/고기능의 조정이 가능하다.

2. 전동식 파워스티어링의 종류

 전동식 유압 파워 스티어링(Electro-Hydraulic Power Steeering)과 순수 전기식 파워 스티어링(Electric Power Steering)으로 대별되며, 전동식 유압 파워 스티어링은 유압펌프를 엔진으로 작동시키지 않고 전기모터를 작동시킨다. 또한 순수 전기식 파워 스티어링은 유압을 전혀 사용하지 않고 필요할 때만 모터로 어시스트력을 증가시키는 방식이다.

  순수 전기식 파워 스티어링

순수 전기식 파워스티어링의 작동 원리는 비슷하며, 파워어시스트부이 장착 위치에 따라 3종류로 나눈다.

 ① 컬럼어시스트식(Column-assist Type)

   스티어링 컬럼에 파워어시스트 기구(감속기와 모터)를 장착한 형식으로 주로 소형차에 사용한다.

 ② 피니언 어시스트식(Pinion-assist Type)

   피니언 부근에 파워 어시스트 기구(감속기와 모터)를 장착한 형식으로 주로 소형차에 사용한다.

 ③ 래크 어시스트식(Rack-assist Type)

   래크 부근에 파워 어시스트 기구(감속기와 모터)를 장착한 형식으로 주로 고성능 및 대형차에 사용한다.

  순수 전기식 파워스티어링의 문제점

  EPS의 주행 시 전기 소모량은 10~20A, 주차 및 정차 시에는 80A까지 소모되므로 대형 차량의 파워 어시스트에는 한계가 있다. 현재 자동차 전기 공급 시스템으로서는 한계가 있고, 향후 42V 전원체계가 확립되면 문제가 없을 것이다.

댓글을 달아 주세요

22. 자동차 부품에 사용되는 복합소재

자동차 학습/자동차 개발 및 설계 2019. 3. 30. 15:35 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

22. 자동차 부품에 사용되는 복합소재


 자동차(1500cc기준) 1대를 만드는데 사용되는 복합수지는 약 50kg이고 자동차 이외에도 전자, 가전부품 에도 사용되고 있다.
 복합수지 개발 목적
 우리가 사용하는 수지(플라스틱)는 중합되어 나오는 그 자체로 사용되는 경우도 있지만 그 이상의 물성이 요구될 때는 필러를 첨가함으로써 필요한 물성에 도달 할 수 있습니다. 가령 폴리프로필렌이라는 수지의 강성(외부힘에 견디는 힘)을 높이기 위해서는 유리섬유를 첨가하게 됩니다. 유리섬유는 콘크리트 속 철근과 같은 역할을 하기 때문에 강성을 높일 수 있습니다.. 또한 폴리프로필렌은 불에 잘 타는 소재인데 난연제를 첨가함으로써 불에 잘 타지 않는 소재로 만들 수도 있습니다.
 복합수지는 이처럼 각 원료의 특성들을 잘 조합하여 원하는 용도에 적합한 성능을 구현 할 수 있습니다.

복합수지란
 흔히 두 가지 이상의 재료를 복합화한 재료를 ‘복합재료’라고 합니다. 복합재료의 역사는 아주 오래되었는데요, 가령 진흙과 밀짚으로 벽돌을 만들어 이를 건축에 사용하면 진흙으로만 만들어진 벽돌보다 훨씬 내구성이 좋습니다. 이처럼 두 가지 혹은 그 이상의 재료들이 더해져서 그 각각의 재료들보다 성능과 기능이 뛰어난 구조를 가질 때 복합재료라고 부릅니다.
 복합재료의 가장 보편적인 구조는 두 가지 요소, 즉 접합재료의 역할을 하는 기지(Matrix)와 강화재 역할을 하는 필러(Filler)로 구성된 것입니다. ‘복합수지’는 수지(Resin, Polymer, Plastic)가 기지(Matrix) 역할을 하는 복합재료를 말합니다.
 
복합수지의 구분
 수지의 구분에 따라 크게 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 수지는 열가소성수지(Thermoplastic)와 열경화성수지(Thermoset)로 나누어 지는데, 전자는 성형가공 후에 다시 열을 가하여 재가공이 가능한 것이고, 후자는 성형가공 후에 열을 가하여도 변형이 없는 수지를 말합니다.
 보통 열경화성 수지 기반의 복합재료는 우주, 항공, 풍력발전 등 특수 용도 목적으로 많이 쓰이고, 열가소성 수지기반의 복합재료는 우리 일반 생활용품에서 가전, 자동차 등 그 응용분야가 넓고 다양합니다. 그래서 보통 산업계에서 복합수지라 함은 열가소성수지를 일컫는 경우가 많습니다.
 
 
복합수지의 용도는 이처럼 다양합니다.  
 
복합수지의 종류
 복합수지의 종류를 크게 구분 짓는다면 수지에 따른 종류와 필러(Filler)에 따른 종류로 나눌 수 있습니다. 수지는 중합되어 나오는 종류 즉, 폴리프로필렌(PP), 폴리아마이드(PA, Nylon), 폴리스티렌(PS) 등이 있고, 필러(Filler)는 유리섬유(Glass Fiber), 탈크(Talc), 카본섬유(Carbon Fiber), CNT(Carbon Nano Tube), 충격보강제, 난연제 등이 있습니다. 이러한 2가지 이상의 수지와 필러의 조합으로 복합수지의 종류는 다양해 질 수 있습니다..

자동차에 적용되는 복합수지 부품

댓글을 달아 주세요

19. 디젤 연료(Diesel Fuel) 공급 시스템 [자동차 섀시/샤시 부품]

자동차 학습/자동차 섀시 2019. 3. 13. 01:00 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

19. 디젤 연료(Diesel Fuel) 공급 시스템 [자동차 섀시/샤시 부품]

디젤 연료 공급 시스템은 엔진의 연료로 경유를 사용하는 내연기관 시스템이다.

1. 디젤 연료 공급 시스템 구성


그림1. 디젤 연료 공급 시스템

2. 디젤 연료(Diesel Fuel) 공급 시스템 특징

① 증발가스 규제 시스템이 없음

디젤 연료는 가솔린에 비하여 휘발성이 떨어져 갖추지 않고 있다.

  - ORVR 밸브를 비롯, OBD시스템, 캐니스터 장착 불필요

② 디젤 연료 필터 장착 (수분리 기능/연료히팅 기능/이물질 필터링기능)

 - 디젤 연료 시스템에서 연료 필터가 중요한 한 이유 중의 하나로써 디젤 연료에 흡수된 물을        디젤 필터를 통하여 검출 해내야 한다.(디젤 연료는 물을 잘 흡수하는 성질을 가지고 있다)

- 고압 분사화 되어가는 디젤 연료 시스템 특성상 연료 내에 이물질이 포함되면 안되므로         연료 내의 이물질을 걸러 내기 위한 정밀한 필터가 필요하다.

 - 디젤 연료는 CFPP    이하로 내려가면 디젤 성분 중 왁스 성분이 고형화되어 필터를 막을 수 있다. 필터에 히터를 장착하여 디젤 연료를 데울 필요가 있다.

3. 디젤 연료 시스템의 구성

탱크 내 연료를 피딩 펌프에서 저압으로 송출 → 연료 필터를 통해서 이물질 및 수분이 제거 

→ 적정 연료만 고압펌프로 송출되고 나머지는 다시 연료탱크로 리턴 된다.


 1) LPC(Low Pressure Circuit) : 저압시스템 

연료탱크에 있는 연료를 적정 압력과 온도 및 고청정 효율로 인젝션 시스템에 공급하는 시스템

 ▷ 연료탱크

   - 연료를 안전하게 저장하고 적당한 연료를 공급 (스틸 및 프라스틱 재질)

- 고온의 디젤연료에 의한 열해방지를 위하여 스틸 탱크가 주로 많이 사용

 ▷ 피딩 펌프

- 연료탱크 내에 있는 연료를 고압펌프에 적정 압력(2~4bar)으로 송출 기능 (외장식 및 내장식)

- 외장식 탱크와 필터 사이의 연료라인에 위치하는 것으로서 소음 면에서 내장식 보다 불리

▷ 연료 필터

- 피딩 펌프와 고압 펌프사이의 연료라인상에 위치하여 공급연료의 이물질 및 수분을 제거

- 동절기에 디젤 연료의 파라핀 제거를 위한 히터 기능

▷ 연료 라인

- 연료를 탱크로부터 고압펌프까지 연료를 운반해주는 기능(스틸 재질 많이 사용)

2) HPC (High Pressure Circuit) : 고압시스템 

- LPC시스템에서 공급받은 연료를 커먼레일에 저장해 일정압력 이상의 고압에서 분사하는 시스템

- 분사량, 분사시기, 분사압력 그리고 분사율이 초고압(1350bar) 상태에서 작동되며 유연한    전자제어로 작동 및 구동 안정성은 물론 연료 절약 및 유해배출가스 저감이 가능

▷커먼레인(Common Rail)

   - 고압펌프로부터 공급된 연료를 저장하고 인젝터로 매회 분사되는 양만큼의 연료를 보내주는 기능

▷ 고압펌프(High Pressure Pump)

- 고압의 연료를 커먼레일에 공급하는 기능

▷ 인젝터(Injector)

 - 연료를 적절한 시기에 엔진룸에 분사

- 고압의 연료를 분사하는 관계로 이물질이 연료에 있으면 파손의 위험이 있다.



댓글을 달아 주세요

18. LPI(Liquid Petroleum Injection) 연료 공급 System [자동차 샤시]

자동차 학습/자동차 섀시 2019. 3. 12. 01:00 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

18. LPI(Liquid Petroleum Injection) 연료 공급 System [자동차 샤시]

1. 주요 부품의 구성

 1) LPI 인젝터

- 고압연료라인을 통해 연료를 분배 및 액상 상태로 연료를 분사

 2) 연료펌프 모튤

- 연료펌프(BLDC)와 멀티밸브로 구성, 탱크내 LPG를 펌프에 의해 고압 액상 송출 및 리턴

 3) 레귤레이터 유닛

- 연료 컷 솔레노이드 밸브, 온도, 압력센서가 장착되며 차압(5bar 차이)을 유지

 4) LPI 연료 공급 호스(파이프)

- LPG 연료라인은 외부온도 변화에 따라 기화력이 큰 만큼 PVC 재질의 배관을 사용함

 5) 펌프 드라이버 어셈블리

- 펌프에 장착된 모터의 회전속도를 5단 제어하는 기능(425,1000,1500,2000,2500rpm)

2. LPI 시스템 구성


그림1. LPI 시스템



댓글을 달아 주세요