2. 자전거 크랭크 셋(Crank Set)

자전거/자전거 정비 2020. 12. 22. 20:53 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

2. 자전거 크랭크 셋(Crank Set)

Crank Fit & Sizing(크랭크 맞춤 사이즈)

크랭크의 길이는 BB 엑슬 홀의 중심부에서 페달 스핀들 홀의 중심부까지의 길이를 말한다.

성인 : 일반적으로 밀리미터 단위로 표기된다.

어린이 : 일반적으로 인치단위가 사용된다.

 - 크랭크의 길이

성인용 자전거에는 라이더의 하체 길이에 따라 165~185mm의 크랭크가 많이 사용된다. BMX 6 1/2" ~ 6 3/4" "가 많이 사용되며 어린이용 자전거에는 더 작은 크랭크 사이즈가 사용된다. 또한 크랭크 암의 길이는 제조사 마다 생산하는 기준이 다르기 때문에 제조사의 제원표를 확인하여 크랭크를 선택하는 것이 바람직하다.

 - 크랭크 암의 링크 형식

크랭크 암의 링크 형식은 BB 액슬의 링크와 같아야 한다. 따라서 어떠한 BB를 사용할 것인가에 따라 크랭크의 선택 또한 달라져야 한다.

- 크랭크 암의 스파이더

크랭크 암의 스파이더는 크랭크암의 체인 링이 체결되는 부분을 말한다. 스파이더의 숫자와 체인링의 볼트 구멍의 숫자와 체결 부위에 디자인이 같아야 호환이 가능 하다.

 ▶ 체인링(chain ring)

Chain ring Spacing (체인링의 간격)

더블또는 트리플 크랭크셋의 체인링 간격에 대한 표준 규격이 없어 타사의 체인링을 호환하려 할 때 네로우와 울트라네로우간에 복잡한 문제가 발생하기도 한다. 따라서 호환성 있는 부품을 찾을 때는 제조사의 권장사항을 따르는 것이 좋다.

- 4.5mm : 내로우 크랭크셋에 적합. 7/8단 시마노 호환 체인.

- 4.0mm : 울트라내로우 크랭크셋에 적합. 시마노 9단 또는 비슷한 유형의 체인.

- 다음 그림은 크랭크 체인링 간의 간격을 나타낸 그림이다.

체인링의 간격은 기어 변속률에 있어 중요한 영향을 미치기 때문에 크랭크를 선택할 때 기어 단수에 따른 호환성 여부를 꼭 확인 하여야 한다.

 

4 BOLT CHAIN RING - BOLT CIRCLE DIAMETER

체인링(chain ring)은 크랭크안의 스파이더에 장착이 되는 부품이다. 체인링은 크랭크암의 스파이더 숫자와 디자인 그리고 볼트 구멍간의 간격에 따라 호환성 가능 여부가 달라지기 때문에 타사의 체인링을 호환하려 할 때에는 이점을 꼭 확인하여야 한다.

Bolt Circle diameter

Adjacent hole, center to

centre

Available ring

size, typical

58

41.0

20t ~22t

64

45.3

22t ~26t

68

48.1

24t

102

72.1

32t(2003 XTR)

104

73.5

32t ~ 48t

112

79.2

34t

146

103.2

44t(2003 XTR)

- 아래그림은 4 - BOLT CHAIN RING 그림이다.

4-bolt chain ring

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- 기존 보유 중고차 판매 시 최고가 판매 조건 검색 및 견적 제출

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4. 기타

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1. 자전거 바텀브라켓(Bottom Bracket) [자전거 구동계열]

자전거/자전거 정비 2020. 12. 20. 22:01 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

1. 자전거 바텀브라켓(Bottom Bracket) [자전거 구동계열]

Bottom Bracket Shell Widths (비비쉘의 종류와 폭의 규격)

아래의 표는 현재 자전거 프레임에 사용되고 있는 일반적인 프레임의 비비쉘 폭 사이즈이다.

프레임에 BB(Bottom Bracket)를 장착할 때에는 프레임의 비비쉘 폭과 비비의 액슬, 컵의 사이즈를 일치 시키는 것은 매우 중요하다.

BB는 시대의 변화에 따라 일반형에서, 사각BB, 옥타링크 방식BB, 외장형BB, 3016BB(프레임에 3016베아링 삽입방식)으로 변화되어 가고 있다.

Standard

Width(mm)

Application

ISO

68

로드,산악,트렉,트렉킹,자전거 등에 쓰임

ltalian

70

로드, 트렉 자전거에 쓰임

ISO

73

산악, 자전거에 쓰임

ISO

85-100

산악, 다운휠 자전거에 쓰임

1-piece(Ashtabula)

65-68

BMX, 1-장짜리 또는 3-장짜리 크랭크에 쓰임

Thompson(Thun)

65-68

3-장쩌라 크랭크

ISIS Megatecn

68

로드, 산악, ID 43mm, OD 50mm

ISIS Overdrive

68-100

  

최근에는 BB튜브가 68mm 73mm로 규격화를 실시하고 있으며 사각BB와 옥타링크BB

BB튜브에 따라 규격화된 BB의 재고가 있어야 하는 단점을 외장형 BB는 스페이서링으로

68cm 73cm를 모두 사용할 수 있도록 설계하였다.

 모든 기계가 장점이 있으면 단점이 있듯이 BB 역시 장단점을 갔고 있다.

자전거 프레임의 BB 튜브는 모든 BB를 장착할 수 있으나 BB는 크랭크의 일부 부속임으로 서로 맞아야 사용할 수 있게 설계되어 있음으로 BB교체 시 이를 잘 살펴본 후 결정을 해야 한다.

단 일반 BB와 사각BB는 함께 사용이 가능한 구조로 되어 있으나 프레임의 BB튜브 사이즈를 꼭 확인한 후 사용해야 할 것이다.

 - 아래 그림은 프레임의 BB 쉘 폭을 나타낸 그림이다.

자전거 프레임 bottom bracket 폭

BB(Bottom Bracket)

BB는 자전거 구동 부품 중 하나로 페달의 동력을 발생시키기 위한 매우 중요한 부품 중 하나 이다. BB는 자전거 프레임 하단 중앙에 위치해 있으며 크랭크 셋과 같이 체결 되어있다.

- BB(Bottom Bracket)의 부분 명칭

Right Side cup(오른쪽 고정컵)

BB의 오른쪽 컵은 프레임에 고정시키기 위한 부분으로 고정컵(Fixed cup) 이라고 한다. BB종류에 따라 베어링이 삽입 되어있는 카트리지(cartridge)가 붙어있는 것과 따로 분리가 되는 분리형으로 나뉘며 프레임에 장착할 때 기준이 되는 부분이기도 하다.

left Side Adjustable cup(왼쪽 조절컵)

BB의 왼쪽 컵은 BB의 종류에 따라 조절컵(Adjustable cup) 또는 고정컵(Fixed cup)으로 불린다. 또한 B.B를 장착할 때 카트리지를 고정시켜 주는 역할을 한다.

스핀들(spindle)

스핀들은 BB의 가장 중앙에 위치한 중심축으로 크랭크 셋이 장착되는 부분이다. BB종류에 따라 카트리지(cartridge)가 붙어 있는 것과 따로 분리되는 방식이 있다.

  

- 아래 표는 현재 국제적으로 사용되고 있는 BB의 텝 규격과 BB가 잠기는 방향을 나타낸 표다.

STANDARD

THREADING

FIXED CUP

오른쪽 고정컵

ADJUSTABLE CUP

왼쪽 조절컵

ISO

1.375"x 24 TPI

1.370"x 24 TPI

왼쪽으로 잠김

오른쪽으로 잠김

Italian

36mm x 24 TPI

오른쪽으로 잠김

오른쪽으로 잠김

ISIS Overdrive

M48 x 1.5

왼쪽으로 잠김

오른쪽으로 잠김

 

BB(Bottom Bracket)의 종류와 부분 명칭

아래 그림은 ISO 카트리지(cartridge)타입 BB의 부분 명칭이다.

Cartridge type bottom bracket

- BB Cartridge(카트리지 타입 비비)

BB Cartridge(카트리지타입)은 말 그대로 카트리지 안에 베어링이 삽입 되어 있는 BB를 말한다. 대표적으로 시마노사의 BB를 들 수 있으며 제조사들이 이와 같은 방식의 BB를 생산하고 있다. 시마노사의 BB에는 액슬 길이 등의 정보가 표기 되어 있으나 타사제품에는 표기되어 있지 않은 경우도 있다. 따라서 BB와 크랭크 셋의 호환성은 정확한 BB 선택을 위하여 측정이나 제조사의 제원 표를 확인할 필요가 있다.

Taper axle BB Cartridge

- Taper axle BB Cartridge(카트리지타입 테이퍼 액슬)BB

사각 엑슬은 오랜 전통을 가지고 있는 ISO 표준으로 시마노 등 여러 제조사들이 이와 같은 엑슬 구조의 BB를 만들어 내고 있다.

- Taper axle (테이퍼 엑슬)의 종류

1. Taper axle은 테이퍼 엑슬 어져스터블 BB에 많이 쓰인다.

 2. Taper axle (테이퍼액슬)

- 어저스터블 BB에 많이 쓰이는 ADJUSTABLE CUP과 베어링

ISIS BB Cartridgez(카트리지 타입)

- ISIS BB Cartridge(카트리지타입)

ISIS BB Cartridge(카트리지타입)은 레이스페이스, 트루바티브, FAS등 제조사 들이 생산 하고 있는 링크 형식 이다.

 

External Cup Type(비비컵이 비비쉘 외부에 장착되는 일체형 방식)

1. Shimano Hollow Tech II Crank set & BB

2003년 시마노사에서 출시된 새로운 방식의 B.B이며, 이것은 베어링이 비비쉘 바깥쪽에 위치하게 되어 있어 기존의 Cartridge(카트리지타입) 보다 넓은 폭의 베어링을 사용하여 페달링을 할 때 발생하는 좌, 우 롤링을 최소화 할 수 있게 되었다. 또한 한 가지 모델(사이즈)로 만들어 스페이서를 사용하여 68 73mm 비비쉘에 호환이 될 수 있도록 설계되었다. 이로서 기존의 카트리지 타입에서의 복잡한 사이즈 문제를 해결 할 수 있게 되었다. 이것은 현재 시마노사의 부품 Deore, LX, XT, XTR 등과 로드바이크 부품에 사용되고 있다.

Shimano Hollow Tech II Crank set & BB

아래그림은 2010형 시마노 XTR 할로우텍 시스템의 분해도 이다

시마노  XTR  할로우텍 시스템의 분해도

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  1. 함성권 2021.01.10 17:01  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    안녕하세요 제가 콜나고 clx2016년 자전거를 사용하고 있는데요..
    이번에 비비를 교체해야하는데 공구가 없어서 풀지를 못하고 있습니다. 지방이라 자전거포에도 공구가없대요ㅠㅠ
    일단 m48규격의 트라이픽 c60-24 비비를 샀습니다만, 딸려온 공구는 외경이 50mm이고 자전거에 붙어있는 녀석은 53mm에요.. 이녀석을 제거할 만한 툴을 사야되는데 혹시 아시는 공구가 있을까요? 제발 알려주세요..

2020년 전기차 배터리 가격 100$ 이하로 떨어지다

자동차 학습/전기자동차 2020. 12. 18. 15:17 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

2020년 전기차 배터리 가격은 kWh 100$ 이하로 떨어지다.

위의 제목과 같은 예상에도 BloombergNEF에 따르면

평균적으로 여전히 $ 137 / kWh의 비용이 든다는 것입니다.

 

전기차와 관련하여 2020년은 석유가 없는

세상이 무엇인지 보여줄 뿐만 아니라

BloombergNEF에 따르면 kWh 100 달러 미만의 배터리 팩을

사용한 첫 해였습니다.

안타깝게도 중국의 일부 e- 버스로 제한되었습니다.

평균적으로 배터리 팩의 가격은 현재 $ 137/ kWh이지만

여전히 연구 회사에 따르면. 그럼에도 불구하고 ICE 차량의

생산 비용 동등성을 위한 매직 넘버를 달성하는 것은

전기 모빌리티 및 EV 채택이 많은 전통적인 자동차 제조업체가

인정하는 것보다 빠르게 진행되고 있음을 나타냅니다.

.

전기차 배터리 가격 인하 추이(출처: BloombergNEF)

BloombergNEF에는 다른 좋은 소식이 있습니다.

배터리 팩이 "볼륨 가중 평균 기준"을 따를 경우

현재 가격은 훨씬 더 낮습니다 : $ 126 / kWh.

또한 Ray Wills

2019 9 월에 말했듯이 평균 $ 100 / kWh 2023 년에

도착할 것이라고 말했습니다.

 

일부 사람들은 이것이 BEV ICE 자동차와 같은 생산 비용에

도달하는 시점이 될 것이라고 믿습니다.

이 수치는 BNEF 2020 년 배터리 가격 설문 조사에 나와 있습니다.

이 보고서의 주 저자이자 회사의 에너지 저장 연구 책임자 인

James Frith에 따르면 배터리 팩 주문이 증가한 전기 자동차에

대한 수요 증가로 인해 $ 100 / kWh 배터리 가격이 가능했습니다.

새로운 디자인과 더 나은 화학은 또한 연소 엔진 차량과

같은 생산 비용을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.

생산 비용 평가에 대한 추가 뉴스

배터리 비용이 $ 110 / kWh에 도달했지만 가격이 하락하는 데 더 오래 걸림

 

전기차는 2024 년까지 ICE 자동차와 동등한 생산 비용에

도달 할 수 있습니다

Benchmark Mineral Intelligence가 배터리 가격이

하락하는 속도가 느려지고 있음을 공개했을 때 여전히

낙관적인 전망을 지니고 있다고 했다.

그는 원자재 가격이 2018년 고점으로 돌아 간다고 해도

원자재 가격 변화에 대한 업계의 탄력성이 높아졌기 때문에

가격 인하가 멈추지 않을 것이라고 말했다.

, 가격 하락에 더 많은 시간이 소요될 수 있지만 하락할 것입니다.

중국의 일부 e- 버스와 마찬가지로. 값싼 전기차의 시대는

예상보다 빨리 올 수 있습니다.

출처 : BloombergNEF

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2. 법인 자동차 관리

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3. 자동차 매매 대행 서비스

- 기존 보유 중고차 판매 시 최고가 판매 조건 검색 및 견적 제출

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4. 기타

- 자동차 개발 및 정비 분야 30년 경력

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   2) 자동차 50 100 km 타는 법(Yes 24)

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타이어 사양 검토 및 구매 요령

자동차 구매 2020. 12. 18. 14:04 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

타이어 사양 검토 및 구매 요령

타이어 소개(기능)

타이어는 자동차 부품 중에서 가장 부품 기능 부품 중 하나입니다.

자동차 부품에서 가장 중요한 부품은 자동차의 심장인 엔진,

동력을 전달하는 트렌스미션,

그리고 방향을 전화는 핸들(스티어링 휠)과 브레이크

그리고 방향 전환과 더불어

자동차 정지 시키는 핵심 부품은 타이어이다.

타이어의 중요 기능은 자동차 바퀴의 동력 을 받아

전진 및 후진 시키는 역할을하며, 브레이크 작동 시 노면과

타이어 트레드 맞닿은 면의 접지력을 자동차를

정시 시키고, 스팅어링 휠을 방향 전환에 따라 방향을 전환하며,

자동차 승차감을 결정하는 여러 가지로 중요한 부품이다.

아울러 타이어의 적절한 관리는 운전자의 생명과 직결 되어 있는 중용

부품이다. 자동차에서 있어 가장 중요한 부품 중의 하나가 타이어이다.

타이어 규격 보는 법

자동차 타이어를 교체 하려면 먼저 자신의 타이어의 규격을

볼 수 있어야 교체가 가능하다.

자신의 타이어 규격은 취급설명서나, 자신의 타이어 옆면을 보면

알 수 있는데 예를 들어 자동차 타이어 옆면에

아래와 같은 숫자가 써 있다고 하면

) (P)235/60R 18 102H

타이어 규격 표시 (출처 : 인터넷)

(P) : 승용차용 타입의 타이어라는 뜻(P’자가 각인된 타이어는

승용차 및 소형 상용차에 상용차에 사용 되어지나

모든 승용차 또는 소형 상용차용 타이어가 이 표시를 갖고 있는 것은 아니다.)

235 : 타이어 폭(밀리미터 단위)

60 : 편평비 (타이어 높이/타이어 폭×100)

R  : 래디얼 타이어(타이어 구조)

18 : 림경(인치 단위)

102 : 부하지수(타이어가 지지 할 수 있는 최대 하중과 관련된 숫자 코드)

H : 속도 등급(타이어 속도등급 항목 참조)

9. [타이어] 휠 크기 표시 [자동차 용어 : 섀시]

: 7.5 J × 18

7.5 : 림폭(인치 단위)

J : 림 형상

18 : 림경(인치 단위)

타이어 규격 구성(출처 : 인터넷)

타이어 규격2

타이어 교체 시기

일반적을 타이어 교체 주기는 취급 설명서에 따르면

주행 5km에서 1 2km 주행

기준으로 점검하면 된다.

타이어 마모 한계선(출처: 금호타이어)

사용 시 아래와 같은 증상이 발생하면

타이어를 즉각 교체하도록 하자.

- 주행 중 브레이크 작동 시 자동차 미끄럼짐을 느낄 때

- 운전 중 방향 전환 시 자동차가 단단하게 지면을 잡고 있는 것이 아니

약간 슬림감을 느낄 때

- 육안으로 보아 자동차 타이어 트레부가 규정값 이하로 마로 되어 있을 때

- 자동차 계기판에 5km 이상 주행 거리 누적

- 기타 정비소 방문 시 타이어 교체 판단 시

타이어 교체 주기가 늦어지면 발생하는 문제점들

- 브레이크 작동 후 정기 거리가 길어진다.

- 방향 전환 시 자동차가 미 끌어 진다.

- 비오는 날에 자동차가 고인 빗물에 떠다녀 제동 시

자동차가 엉뚱한 방향으로 돌다.

 자동차 타이어 교체 주기가 길어지면 생기는 문제점들

- 타이어 트레드 마모로 제동 거리가 길어 진다.

- 고속 주행 시 급격한 제동 시 전복의 위험이 높아진다.

- 눈길 제동 시 자동차를 방향 전환 등 조종이 불가능해 진다.

- 타이어의 과다 마모로 인해 승차감이 나빠진다.

 

타이어 각 회사별 종류

국내의 주요 타이어 제조사는 한국 타이어, 금호 타이어, 넥센 타이어이다.

타이어 교체 시장 점유율은 금호 타이어가 18~19 2년 연속 1위를

점유하고 있다. 아마도 요즘은 인터넷 대량 구매로 검색 하면 여러 가지

타이어를 할인 판매하고 있는 것을 발견 할 수 있다.

국내 자동차 주요 타이어 메이커(출처 : 인터넷)

소비자가 구매 할 수 있는 타이어는 대략 4가지 종류인데 사계절용 타이어,

여름 타이어, 스노우 타이어, 오프로드 타이어 등이 있으나,

대부분 사계절용 타이어도 우리나라 기후에는 충분하니까 각자

맞는 타이어를 선택 하도록 하자. 90%는 사계절용 타이어를 선택하고

있다.

타이어 구매 요령

일반 운전자들이 느끼기에 안타깝게도 자동차 부품 중에서

가장 교체 비용이 많이 드는 편에 편한다.

자동차 엔진 교체에 대략 2~3백만원 전후,

자동차 배터리 교체에 대략 15만에서

20만원, 그보다 비싼 제품이 대략 타이어 하나당

가격 20만원 전후로 한다.

자동차 타이어 구매 요령은

첫째가 자기가 잘 아는 단골 정비소에 가서 교체하면 비교적 저렴하게

그리고 믿을 만 하게 교체 하는 것이 가능한다.

두번째는 조금 자기의 시간을 내야 하는 데 인터넷 쇼핑몰을 뒤져서

자기의 타이어에 맞는 사양을 찾아 내어 대량 구매인 제품을 구매 후

인근의 타이어 전문점에서 교체하는 방법이다.

그 외 개인이 교체하는 하기에는 리프트나 전동툴이 없으면 불가능하므로

반드시 전문가가 교체 하도록 의뢰 하자.

 

이상으로 타이어 구매에 대하여 살펴 보았습니다. 반드시 타이어로 인한 인명 사고가

나기 전에 타이어를 값싸고 좋은 타이어를 구매하도록 합시다.

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3. 자동차 매매 대행 서비스

- 기존 보유 중고차 판매 시 최고가 판매 조건 검색 및 견적 제출

- 중고 자동차 구매 시 최저가 조건 검색 및 구매 중고차 성능 점검

4. 기타

- 자동차 개발 및 정비 분야 30년 경력

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겨울철 스노우 체인 종류 및 구매 요령

자동차 안전,관리,사용법 2020. 12. 17. 14:23 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

겨울철 스노우 체인 종류 및 구매 요령

자동차는 겨울철에는 특히 날씨의 영향을 크게 받아 준비해야 하는 물품이

여러 가지가 있다.

특히 눈이 오는 날에 자동차 운행 시에는 많은 위험이 따른다.

특히 제동 거리가 길어져 되지 않아 앞 뒤 차와 충돌의 위험이 있고,

핸들을 통해 방향 전환 시 조정이 운전자의 의도대로 되어 않아

미끄러짐으로 인한 방향 이탈로 인한 충돌의 위험이

증가하게 됩니다.

그래서 위와 같은 눈 오는 날 운전의 안전성을 위해서

스노우 체인은 꼭 필수 물품이다.

스노우 체인은 아주 다양한 형태로 개인의 차량이나 운전 환경 및 거주지에 따라

선택을 해야 한다.

아주 다양한 형태와 가격대가 있으니 개인의 상황에 맞게 선택해야 한다.

그러면 스노우 체인에 대하여 알아 보도록 하자.

1. 사슬형 스노우 체인

타이어에 시슬을 덮는 방법으로 눈길 주행 능력이 우수하면 설치 및 제거가 어렵고

무게 및 중량이 제법 나가 차인 보관 시 연비에도 안 좋고, 공간도 많이 차지

합니다. 그러나 이 형태는 자신의 자동차 타이어 사이즈에 맞는 스노우 체인을

선택해야 사용이 가능하니 구매 시 참조 바랍니다.

가장 기본에 충실하고 가격도 비교적 저렴하나

좀 무겁고 설치하기 어려운 단점이 있습니다.

가격은 3만원에서 5만원 정도로 형성되어 있다.

사슬형 스노우 체인(출처: 인터넷)

2. 우레탄 스노우 체인

사슬형 스노우체인을 우수한 엔지니어링 플라스틱으로 재질을

업그레이드한 제품으로 습기에 강하고 접지력이 좋습니다.

가격은 비싼 편이나 사슬형 스노우 체인에 비해

장착이 쉽고 진동과 소음이 줄어 들어 승차감은 개선됩니다.

, 내구성 약하니 고려해야 하고, 본인의 타이어 사양에 꼭 맞지 않으면

장착이 불가하니 참조 바랍니다

가볍고, 가격이 싸서 가장 대중적인 스노우 체인 중의 하나이다.

가격은 1만원에서 4만원대이다.

우레탄 스노우 체인(출처: 인터넷)

3. 스프레이 스노우 체인

스프레이형 스노우 체인은 송진을 타이어 접지면에 뿌려 접지력을 높입니다.

비교적 접지력은 낮으나 눈 오는 날 스노우 체인이 없거나 응급 상황에서는

아주 편리한 수단입니다. 효력은 대략 스프레이 분사 후 10km 정도 접지력을 유지해 주며,

10km 초과 시는 다시 스프레이를 뿌려 주어야 합니다.

분무기 형태로 가격은 아주 저렴합니다.

가격은 1만원에서 2만원대이다.

스프레이 스노우 체인(출처 : 인터넷)

4. 케이블 타이형 스노우 체인

최신에 유행하는 스노우 체인으로 타이즈의 다양한 크기에 대응이 가능하고,

타이어에 케이블을 벨트와 같이 채우는 방식으로 장착은 누구나 할 수

있습니다. 일반적으로 타이어에 4~5개 부착하고, 제품에 따라

일부 대형 SUV에는 장착이 안 되는 경우도 있으니

꼭 확인 하시기 바랍니다.

가격은 1개당 400만원에서 600백원대이다.

케이블 타이 스노우 체인(출처 : 인터넷)

5. 부착형 스노우 체인

스노우 패치라고도 하는 부착형 타입의 스노우 체인은 패턴이 각인된 고무를

타이어에 접착하여 눈길 주행 시 접지력을 높이는 방식입니다.

 일종의 스티커로서 타이어 접지면에 사포(페이퍼와 같은) 같은 재질을 붙여 놓았습니다.

스노우 패스는 타 종류의 체인에 비하여 무게가 가벼우며(120g), 일정 시간 주행 후

스노우 패치가 자동으로 소멸되기 때문에 별도로 제거하지 않아 편리합니다.

폭설 시 임시 방편으로 사용이 가능하니 참조 바랍니다.

가격은 1만원에서 2만원 정도로 저렴하다.

패치형 스노우 체인(출처 : 인터넷)

6. 스파이더 스노우 체인

어댑터와 체인으로 이루어져 있으며, 어댑터를 바퀴에 설치하고

필요 시 체인만 어댑터에 연결하여 사용합니다.

성능은 우레탄 체인과 유사하면 가격은 고가이다.

타이어에 스파이더 스노우 체인을 장착을 위해서는 타이어의 사양(사이즈)

고려하여 구매해야 한다.

가격은 20만원대에 형성되어 있다.

스파이더 스노우 체인(출처 : 인터넷)

7. 와이어 스노우 체인

와이어 스노우체인은 사슬형과 비슷한 구조이나 금속제 스터드를 결합해

장착성을 높인 제품입니다. 탄탄한 고무링을 와이어에 걸어 결합하는 방식으로

장착과 탈착이 용이합니다.

비교적 저렴한 가격의 제품으로 눈길 주행능력은 우레탄형 스노우 체인보다

떨어지지만, 폭설의 가능성은 적은 도시에서 적당한 눈길 주행능력을 제공합니다.

이 제품 역시 타이어 사이즈를 고려해 제품을 선택해야 합니다..

가격은 2만원대로 형성되어 있습니다.

와이어 스노우 체인(출처 : 인터넷)

8. 직물형 스노우체인

직물로 제작된 스노우체인으로 사슬형에 비해 장착이 아주 간단하다. 선풍기에 먼지 커버를

씌우듯 타이어를 감싸면 된다. 승차감이나 소음 증가도 타 유형에 비해 떨어진다.

섬유 소재로 제작되어 속도를 올리거나 장시간 장착해 주행하면 파손의 우려가 있다.

이를 보완하기 위해 최근에는 직물에 고무패드를 부착한 제품도 출시되고 있다.

직물형 스노우 체인 역시 제품 구매 전 타이어 사이즈는 알고 있어야 한다.

고급형은 18만원에서 저가형은 2만원대까지이다.

직물형 스노우 체인(출처 : 인터넷)

9. 네트형 스노우 체인

사슬형과 직물형 스노우체인의 중간적 형태로 쉬운 장착과 개선된 내구성이 장점이다.

쉬운 장착, 우수한 눈길 주행 능력, 적당한 보관 크기, 보통의 가격 등으로 최근에

선호하는 제품이다. 보관은 직물로 제작된 제품이 좀 더 용이하지만,

성능은 고무로 제작된 제품이 좀 우수하다. 네트형 스노우 체인은 구매 전

반드시 타이어 사이즈를 알고 있어야 장착에 문제가 없다.

가격은 5만원대이다.

네트형 스노우 체인(출처 : 인터넷)

이와 같이 간단하게 겨울철 스노우 체인 사양에 대하여 알아 보았다.

자동차 용품 중에서 겨울에 준비해야 할 가장 안전 운전에 중요한 부가 용품이니

꼭 한번 사전에 검토해 보고, 가장 자신(사는 지역, 가격, 자동차 타이어 사양 및 크기)에게 맞는 스노우 체인을 선택해서 준비하도록 하자.

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하이브리드 자동차 - 제어 기능

자동차 학습/하이브리드 자동차/PHEV 2020. 12. 15. 08:54 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

하이브리드 자동차 - 제어 기능

Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV) – control functions

이 기사에서는 기존의 비 하이브리드 차량과 비교했을 때 차이점과 일부 유사성에 초점을 맞춰 마일드 하이브리드 전기 자동차(MHEV)의 가장 일반적인 파워트레인 제어 기능에 대해 살펴보기로 한다.

거의 예외 없이(: 전기 구동/크리프) 다음의 파워트레인 제어 기능은 특정 하이브리드 아키텍처에만 국한되지 않고 대부분의 아키텍처에 공통적이다.

이 기사를 살펴보기 전에 하이브리드 전기 자동차(HEV)와 특히 MHEV에 대한 이해를 높이기 위해 다음 기사를 읽어보십시오.

Cold engine cranking

내연기관(ICE)은 서로 상대적으로 움직이는 기계적 구성부품을 가지고 있다(: 크랭크 메커니즘, 밸브트레인 등). 이 부품들 사이의 마찰은 윤활 시스템 덕분에 감소한다. 엔진이 작동 중일 때 유체 역학적 마찰을 일으키기 위해 구성 요소 사이에 오일 필름이 유지된다. 온도가 낮을수록 오일 점도가 높을수록 마찰계수가 높을수록 출발에 필요한 토크가 높아진다.

Dynamic viscosity and density of the SAE30 lubricant

 

Image: Dynamic viscosity and density of the SAE30 lubricant

 마찰에 영향을 미치는 또 다른 요인은 유막 두께다. 엔진이 작동하지 않으면 오일 팬에서 오일이 배출되고 오일 막 두께가 최소로 된다. 따라서 첫 번째 엔진 시동 시 오랜 정지 시간이 지난 후 기계적 구성 요소 간의 마찰이 상당히 높다.

FMEP function of oil film thickness

Image: FMEP function of oil film thickness
출처: Overview of automotive engine friction and reduction trends, Victor W. WONG 1, Simon C. TUNG

저온과 오일필름 두께의 결합 효과는 높은 시동 토크가 필요하므로 고마찰을 보상해야 한다. 따라서 P0 MHEV 아키텍처에 사용되는 벨트 통합 스타터 제너레이터(BiSG)는 첫 번째 엔진 시동에 적합하지 않다. 차량에 반드시 첫 번째 또는 콜드 엔진 시동에 사용되는 재래식(피논 시프트형) 스타터를 장착해야 한다.

BiSG에 고장이 발생할 경우 기존 스타터를 백업 구성 요소로 사용하여 엔진 시동이 허용된다.

Conventional Stop & Start (Idle Stop & Start)

차량이 정지해 있고 엔진이 공회전 속도로 작동하면 불필요한 연료가 연소되어 연료 소비량과 배기 가스 배출량이 증가한다. 예를 들어, NEDC 사이클에서 차량은 시간의 25% 동안 정지(0kph) 상태에 있다. WLTP 사이클에서 정지 시간은 13%, FTP75에서는 9%이다.

오늘날 대부분의 현대 자동차는 차량이 정지해 있을 때 엔진을 정지시키는 엔진 Stop & Start 기능을 가지고 있다. 이 기능은 일반적인 스타터(기어 메시를 통해 엔진에 연결) 또는 BiSG로 충족될 수 있다.

 

Image: Conventional engine starter

Image: 48V Belt integrated Starter Generator (BiSG)

기존 스타터에 비해 엔진 Stop & Start BiSG를 사용할 경우 다음과 같은 몇 가지 장점이 있다.

- 전기기기의 출력전력이 높아져 시작시간 단축

- 벨트 구동으로 인한 소음 및 진동 감소(기어메쉬의 변형)

 

기존의 Stop & Start 시스템에서는 엔진이 공회전 속도로 작동하고 차량이 정지해 있을 때 엔진이 정지한다. 이 시스템의 연료 절약량은 실제 주행 사이클에서 0% ~ 5% 사이로, 도시 교통 혼잡 조건에서 최대 10%까지 증가한다.

 

Advanced Stop & Start

기존의 Stop & Start와 비교했을 때, 어드밴스드 Stop & Start는 운전자가 브레이크를 밟거나 차량 속도가 임계값(: 8kph) 미만일 때 엔진을 정지시키는 것을 의미한다. 차량이 여전히 느리게 움직이는 경우에도 엔진이 공회전하고 변속기가 분리된 상태에서 엔진을 셧다운해야 한다.

엔진 분리는 수동 변속기(MT)에서는 클러치 페달을 통과하고 자동 변속기(AT)에서는 토크 컨버터를 통해 이루어진다. 운전자가 클러치 페달(MT)을 누르거나 브레이크(AT ON)를 해제하면 엔진이 재시동된다.

이 기능은 엔진이 꺼진 기간이 연장되기 때문에 추가적인 연비 절감 효과를 가져온다.

Advanced engine Stop & Start

Image: Advanced engine Stop & Start

고급 Stop & Start 기능은 Change of Mind(CoM) 상황을 처리할 수 있어야 한다. CoM 상황은 운전자가 브레이크를 밟고, 차량 속도가 임계값 아래로 떨어지고, 엔진 정지가 시작될 때 발생한다. 운전자가 브레이크 페달을 놓으면 차량이 완전히 정지하기 전에 엔진 재시동이 요청된다(운전자가 마음을 바꿨기 때문이다). 이러한 상황에서 매우 짧은 엔진 재시동 시간과 빠른 변속기 재연결은 허용 가능한 수준의 차량 주행성을 유지하기 위해 매우 중요하다.

기존의 스타터에는 전기 모터가 토크를 전달하기 전에 플라이휠의 기어와 결합하는 피니언(피니언)이 포함되어 있다. 피니언 결합과 모터 토크 사이의 타이밍은 고정되어 있으므로 독립적으로 제어할 수 없다. 이러한 설계 제약으로 인해 엔진이 완전히 정지하기 전에 피니언에 결속하려고 할 경우 스타터가 큰 소음을 내거나 손상될 위험이 있다. 이러한 불편함은 피니언과 모터가 독립적으로 제어되는 특정 피논 시프트형 스타터를 사용하거나 벨트 일체형 스타터 모터(BiSG)를 사용하여 해결할 수 있다.                            차량 구동성, P0 MHEV 아키텍처에서 첨단 엔진 Stop & Start 기능은 고전압(48V) 전기 기계(BiSG)로 처리된다. 가장 큰 이유는 BiSG (벨트를 통해) 엔진과 영구적으로 연결돼 짧은 시간 안에 높은 양의 전력을 전달할 수 있기 때문이다.

 

정지--모션(곡선 / 타력주행)

Stop-in-Motion 기능은 차량이 상대적인 고속(: 40kph)으로 주행하는 동안 엔진의 변속기를 분리하고 엔진을 정지(또는 공회전)하는 것을 의미한다. 타력주행 기능은 운전자가 가속 페달을 천천히 해제하고 차량이 감속할 때 활성화된다(운전자의 제동 없이).

타력주행의 근거는 차량이 일정 기간 오버런 되고 가속 및 순항하는 상황에 비해 변속기가 분리되고 엔진이 공회전(또는 꺼짐)된 상태에서 동일한 거리를 커버하는 데 필요한 연료가 적다는 것이다.

엔진 공회전 속도(Idle Coasting) 또는 엔진을 끈 상태에서(Off Coasting이라고도 함) 코팅을 수행할 수 있다. 확실한 (연료 경제) 절감을 위해 대부분의 차량 제조업체는 오프 타력주행 제어 기능이 있는 MHEV용으로 개발하고 있다.

Vehicle traveled distance with and without Coasting/Sailing

Image: Vehicle traveled distance with and without Coasting/Sailing

두 가지 시나리오를 생각해 봅시다. 첫째, 차량은 초기 차량 속도에서 출발하며, 톱 기어(6번째)가 결속(오버런)되고 감속(연료 차단 시 연료가 연소되지 않음)한다. 엔진 손실로 인해 차량이 정지 상태에 이르게 되는 것은 상대적으로 짧은 시간과 거리다. 두 번째 시나리오에서는 차량이 감속하기 시작하면 변속기가 분리되고 엔진이 정지된다. 차량 속도를 늦출 수 있는 엔진 손실은 더 이상 없으며, 관성 때문에 차량이 더 먼 거리를 주행할 것이다.

전체적으로 타력주행 거리가 충분히 길면 오버런, 가속 및 순항 시나리오에서 엔진에 비해 연비가 개선된다. Change of Mind(: 운전자가 브레이크 이벤트 후 차량 가속을 원하는 경우), 시스템은 빠른 엔진 재시동을 처리할 수 있어야 한다. 48V MHEV 시스템은 차량이 가속할 수 있도록 빠른 엔진 재시동 및 변속기 재연결 기능을 제공할 수 있다.

엔진이 꺼진 상태에서 P0 MHEV 아키텍처에서 타력 주행 시 차량 제조업체가 해결해야 하는 몇 가지 단점이 있다.

엔진이 정지하면 감속 단계(엔진과 직접 연결되기 때문에) 중에는 전기 기계가 전기 에너지를 생성할 수 없으므로 긴 타력주행 거리만 연료 효율 이점을 제공할 뿐 아니라, 엔진 정지 및 시동 이벤트가 자주 발생하는 경우 모든 엔진 리스타워가 감소하므로 연비가 감소할 수 있다.t 이벤트에는 비교적 많은 양의 연료가 필요하다(공회전 상태에서 엔진을 구동하는 것과 비교). 이 상황은 P2, P3 또는 P4 MHEV 아키텍처에서는 피할 수 있다. 전기 기계는 변속기 측에 있기 때문이다.

엔진 측 , 보조 장비(: AC 컴프레서)는 더 이상 전원이 공급되지 않는다. 이 상황에서는 실내에서 필요한 온도를 보장하기 위해 온도 조절 시스템이 엔진 시동을 요청할 수 있다(또는 타력주행을 억제할 수 있다). 해결책은 AC 시스템에 48V 전기 컴프레서를 사용하는 것이다.

차량에 자동변속기가 장착된 경우 엔진정지는 변속기 오일펌프에 필요한 전원을 더 이상 공급하지 않는다. 이 경우 변속기가 적절하게 작동하기 위해 필요한 오일 압력을 공급하기 위해 AT에 오일압력 축열조 또는 전기오일펌프를 장착해야 한다.

타력주행 기능은 차량에 48V 전기 AC 컴프레서와 전기 변속기 오일 펌프가 장착된 경우 P2, P3 또는 P4 MHEV 아키텍처에 최대 연비 편익을 제공하는 것이다. 기존의 Stop & Start에 비해 Stop-in-Motion(타력주행) 기능은 WLTC에서는 약 5~7%, FTP75에서는 약 7~12%의 연비 개선을 달성할 수 있다.

Engine load shift

내연기관(ICE)의 브레이크 고유 연료 소비량(BSFC) [g/kWh]은 시간당 연료 소비량[g/h]과 엔진 출력[kW] 사이의 비율이다.

차량이 일정한 속도로 주행할 때 엔진은 최고 BSFC 값이 아닐 수 있는 특정 작동 지점(속도 및 토크)에서 작동한다. P0 MHEV 아키텍처에서는 주행성 관점에서 총 파워트레인 토크(크랭크축)가 운전자의 토크 요청을 충족해야 한다. 동일한 크랭크축 토크 레벨을 전기 기계와 내연 엔진의 다른 토크 값으로 유지할 수 있다.

BSFC improvement in hybrid electric vehicles

Image: BSFC improvement in hybrid electric vehicles

예를 들어 운전자가 2,500rpm에서 100Nm의 토크를 요구하는 경우 일정한 차량 속도를 유지하기 위해 엔진이 저효율로 작동하며, 여기서 BFSC 455g/kWh이다. 엔진의 효율을 높이기 위해, 전기 기계는 -150Nm의 부하 토크로 제너레이터 모드(및 배터리 충전)로 설정된다. 추가 전기 부하를 보상하기 위해 엔진 토크를 250Nm로 증가시킨다. 동일한 크랭크축 토크 레벨(250~150 = 100Nm)이 유지되며, BFSC 320g/kWh로 엔진 효율성이 동시에 증가한다. 따라서 효율이 증가하면서 엔진 부하(토크) 100Nm에서 250Nm로 이동시켰다.

엔진 부하 이동 전략에는 몇 가지 제약이 있는데, 그 중 하나가 배기 가스 배출이다. 높은 부하에서 내연기관 엔진은 중간 또는 낮은 부하에 비해 방출 수준(NOx, 입자)이 현저히 높다.

토크 충진

내연 엔진은 크랭크 메커니즘(피스톤, 피스톤 핀, 커넥팅 로드 및 크랭크축)을 통해 토크를 발생시킨다. 이 구성 요소들은 질량과 관성(회전 및 변환)을 가지고 있다. 또한 엔진으로 유입되는 공기는 질량이 있으므로 관성이 있다. 이러한 설계 제약 때문에 엔진은 순간적인 토크를 전달할 수 없다. 가속 페달에 구동 팁이 들어가는 경우 엔진이 필요한 작동 지점(토크 및 속도)까지 가속할 때까지 시간이 걸린다.

전기 기계는 움직이는 부품(로터)이 하나만 있고 전자석 법칙에 의해 제어되는 순간 토크를 전달할 수 있다. 하이브리드 파워트레인은 차량의 전반적인 동적 성능을 개선하기 위해 전기 기계 토크 전달의 이점을 누릴 수 있다.

MHEV – engine torque fill with electric machine

Image: MHEV – engine torque fill with electric machine

토크 충전은 엔진이 전달할 수 없는 운전자의 토크 수요를 전기 기계 토크로 보상(충전)하는 것을 의미한다. 특히 저속 범위에서 내연기관 엔진은 토크 지연(지연)이 심하다. 엔진이 이 지역에서 작동하고 있고 운전자가 높은 토크를 요구하는 경우 엔진이 제공할 수 있는 것과 운전자가 요구하는 것의 차이는 전기 기계에 의해 보상된다.

예를 들어, 엔진 토크가 80Nm이고 운전자가 가속 페달(최대 부하)을 밟아 160Nm를 요구하는 경우, 엔진 토크가 상승할 때까지 추가로 80Nm를 전기 기계 토크가 혼합될 때까지 전기 기계에 공급한다.

토크 충진 기능은 과도 토크 요구 단계에서 토크 보조 기능으로 간주될 수 있다.

Torque boost

MHEV에서 총 파워트레인 토크는 엔진 토크와 전기 기계 토크 사이의 합이다. 엔진의 최대 부하 토크 특성은 전기 기계 토크로 상승(오프셋)할 수 있어 차량의 전반적인 동적 성능을 개선할 수 있다.

 

Image: MHEV – engine torque boost with electric machine

동일한 양의 파워트레인 토크에 대해 비 하이브리드 차량과 비교하여 MHEV 차량은 낮은 속도 범위에서 토크 특성이 개선된다는 장점이 있다. 이 기능은 전기 기계가 0 속도에서 제공하는 최대 일정 토크 때문에 가능하다.

전기기계 토크 부스트는 단기간 동안만 유지될 수 있는데, 그 주된 이유는 고전압 배터리 충전 상태(낮음)와 전력전자 및 전기기계의 온도 제한(높음)이다.

토크 부스트 기능은 정지 토크 요구 단계 중에 토크 어시스트 기능으로 간주될 수 있다.

Idle charging

MHEV에서, 전기 아키텍처 (Middle Hybrid Electric Vehicle: MHEV) 기사에서 논했듯이, MHEV에는 저전압(12V)과 고전압(48V 이상)의 두 개의 전기 네트워크가 있다. 전기 기계는 12V 네트워크에 필요한 전기 에너지를 제공하고 양쪽 배터리에서 최소 충전 수준(저전압 및 고전압)을 유지하는 역할을 담당한다. 따라서 어떤 상황에서는 차량이 정지해 있더라도 Stop & Start 기능이 억제되어 엔진이 배터리 충전 및 12V 구성 요소 에너지 수요를 위한 토크를 제공할 수 있다.

공회전 충전은 엔진이 공회전 속도로 작동하고 있고, 전기 기계는 발전기 토크로 작동하며, 엔진의 부하 역할을 한다. 엔진이 공회전 충전 상태일 때 공회전 속도는 약간 상승한다(: 1000rpm). 엔진 토크는 공회전 토크와 전기 기계 토크 사이의 합이다.

연비 측면에서 볼 때, 유휴 충전은 손실을 포함하고 있으므로 가능한 한 피해야 한다. 전기 에너지는 차량의 감속 단계에서만 수확해야 한다. 다양한 이유로 이것이 불가능할 경우, 전기 기계는 공회전 속도에서도 필요한 전기 에너지를 생성해야 한다.

Energy recuperation

엔진(차량)은 변속기를 통해 엔진이 휠에 연결되고 가속 페달과 브레이크 페달이 모두 해제된 상태에서 감속 단계에 있을 때 오버런에 있다. 오버런 중에는 차량의 관성이 엔진을 회전시키고 연료 분사(연료 차단 활성)가 없다. 이 단계에서는 엔진이 차량에 제동장치 역할을 하여 속도가 느려지는 원인이 된다.

오버런 중에 차량의 관성력이 차량을 계속 움직이는 동안 견인력(손실 또는 저항력)이 차량을 멈추려고 시도한다. 이러한 저항력은 도로 하중, 에어로 드래그, 드라이브라인 및 변속기 드래그 및 엔진 드래그. 이러한 힘은 휠 반경에 곱하여 토크로 변환할 수 있다.

MHEV – energy recuperation with electric machine

Image: MHEV – energy recuperation with electric machine

차량 및 엔진 손실 외에도, 전기 기계는 발전기 모드에 있으며 충전에 필요한 일정량의 토크 Tem[Nm]이 요구될 것이다.

오버런 시 차량의 총 제동 토크 Tbrk[Nm]는 다음과 같다.

Tbrk=Tevele+Teng+Tem(1)

여기서:

차량 [Nm] – 차량 드래그(저항) 토크이며, 여기에는 도로 하중, 에어로 드래그, 드라이브라인 및 변속기 손실이 포함된다.

Teng[Nm] – 엔진 마찰 및 펌핑 손실과 보조 장치 토크 손실(: AC 컴프레서, 오일 펌프 등)을 포함하는 엔진 손실

Tem [Nm] – 전기 기계 충전 토크

오버런 중에 전기 기계 토크의 양은 차량의 최대 감속 한계에 의해 제한된다. 전기 기계는 더 많은 전기 에너지를 얻을 수 있다 하더라도(발전기 토크를 증가시킴으로써), 총 제동 토크를 주행성 한계치 이내로 유지하기 위해 일정량만 회수한다.

따라서 에너지 회복은 전기 기계를 발전기 모드(오버런 중)로 설정하고 차량 관성으로부터 전기 에너지를 수집하는 것을 의미한다.

Brake regeneration

운전자가 브레이크 페달을 밟으면 차량이 감속(브레이크)하고 결국 완전히 정지해야 한다. 하이브리드 전기 차량의 경우 운전자가 요청한 브레이크 토크를 전기 기계 토크와 기초(유압) 브레이크 토크로 나눌 수 있다.

제동 이벤트 중에 하이브리드 차량 컨트롤러는 전기 기계에 의해 적용될 수 있는 최대 제동 토크를 브레이크 컨트롤러에 알려준다. 이 제한은 고전압 배터리 충전 상태, 인버터 또는 전기 기계 온도 등과 같은 다양한 요인에 따라 달라진다. 전기 기계에 얼마나 많은 제동 토크를 가할 수 있는지 알고 있는 브레이크 컨트롤러는 운전자의 토크 요구가 충분히 높아서 전기 기계에 의해 충족될 수 없는 경우 또는 차량 속도가 낮은 경우에만 기초 브레이크를 거의 정지할 때까지 작동시킨다.

MHEV – brake regeneration with electric machine

 

Image: MHEV – brake regeneration with electric machine

 이 경우 운전자가 브레이크를 밟을 때 차량의 총 제동 토크 Tbrk[Nm]는 다음과 같다.

Tbrk=Tvee+Teng+Tem+Tfb(2)

여기서:

Tfb [Nm] – 기초 브레이크 토크(유압 브레이크)

운전자가 약간 브레이크를 밟으면 전기 기계에 의해 전체 브레이크 토크 요구가 충족될 수 있다. 전기기계의 정격전력이 높을수록 적용할 수 있는 최대 제동토크가 높아진다.

브레이크 재생 기능을 하이브리드 컨트롤러와 브레이크 컨트롤러 사이의 연속 브레이크 토크 제어 프로세스로 정의할 수 있으며, 이 프로세스에서 총 브레이크 토크는 다음과 같은 일련의 요소를 고려하여 전기 기계와 기초(유압) 브레이크 사이에 분배된다.

-배터리 충전 상태 및 전력 제한

-인버터 및 전기기계 온도 제한

-프론트 액슬과 리어 액슬 사이의 브레이크 토크 분배

-차량 속도(: 크리프 속도 중 브레이크 재생 없음)

Electric driving (Creep)

차량 크리프는 차량이 매우 낮은 속도로 천천히 움직이고 있음을 의미한다. 이 모드는 일반적으로 다음과 같은 경우에 얻는다.

  • 변속기에 기어가 결속됨(일반적으로 1단 기어)
  • 클러치가 닫힘(수동 변속기의 경우)
  • 가속 페달을 밟지 않음the engine is at idle speed

 기존의 비 하이브리드 차량에서는 기어에서 아이들링(Idling in Gear)이라고도 한다.

자동변속기(AT)가 장착된 차량은 크리프 모드에 쉽게 진입할 수 있다. 주행(D) 모드를 선택하고 차량을 정지한 상태에서 운전자가 브레이크 페달을 놓을 때 휠에서 전달되는 공회전 토크로 인해 차량이 천천히 이동(크립)하기 시작한다.

수동 변속기(MT)가 장착된 차량의 경우, 1단 기어가 맞물리고 클러치 페달을 끝까지 밟은 상태에서 정지 상태에서 기어오르기 위해서는 운전자가 클러치 페달을 천천히 풀고 엔진 공회전 토크를 휠로 전달하기 시작해야 한다. 제어된 방식으로 수행될 경우 공회전 속도를 유지하기 위해 엔진의 공회전 컨트롤러는 천천히 엔진 토크를 증가시켜 차량을 이동시킨다.

차량이 일정한 속도(또는 가속)로 주행 중이고 가속 페달이 해제된 경우에도 크리프 모드에 들어갈 수 있다. 파워트레인 및 노면 손실(드래그)으로 인해 차량이 감속한다. 엔진 속도가 공회전 속도 목표값에 접근하면 엔진의 공회전 컨트롤러가 엔진 토크를 조절하고 차량이 계속 느리게 움직인다.

체결 기어, 차량 중량, 기어비 및 엔진 공회전 속도에 따라 차량의 크리프 속도는 5~10kph이다.

크리프 모드는 엔진의 체적 효율이 최소 수준이기 때문에 매우 비효율적인 작동 지점이다.

Valeo 48V Electric Rear Axle Drive (ERAD)

Image: Valeo 48V Electric Rear Axle Drive (ERAD)

P3 또는 P4 마일드 하이브리드 차량 아키텍처는 전기 모드에서 차량 크리프를 지원할 수 있다. 전기 기계로 크리프 모드를 수행하면 내연 엔진이 정지될 수 있기 때문에 전체적인 에너지 효율이 향상된다. 이 전기 기계는 저속 주행 시 최대 토크를 전달할 수 있으며, 이 토크는 차량을 시동하고 크리프 속도로 유지하기에 충분하다.

 

※ 출처 : x-engineer.org

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중고차 점검 및 매매 대행 서비스

공지 사항 2020. 12. 6. 22:42 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

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마일드 하이브리드 주요 기계 부품 구성, Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV) – components (Continental)

이 기사에서는 마일드 하이브리드 전기 자동차 (MHEV)의 주요 구성 요소의 전기적 및 기계적 매개 변수에 대해 설명합니다. 이 문서는 Continental에서 제공하는 48V MHEV 구성 요소에 중점을 둡니다.

다양한 유형의 하이브리드 전기 자동차와 마일드 하이브리드 전기 자동차를 만드는 이유를 상기하려면 다음 기사를 읽으십시오.

 

▷마이크로, 마일드, 풀 및 플러그인 하이브리드 전기 자동차 이해

▷마일드 하이브리드 전기차 (MHEV) – 소개

▷마일드 하이브리드 전기 자동차 (MHEV) – 아키텍처

 

48V 마일드 하이브리드 전기 자동차 시스템은 몇 가지 핵심 부품으로 만 구성됩니다.

▷전기 기계

ACDC 인버터

DCDC 변환기

▷배터리

 

48V 전기 네트워크에 더 많은 전기 부품을 추가하면 연비 및 차량 주행성 측면에서 추가 개선이 가능합니다. 차량 애플리케이션에 따라 이러한 구성 요소는 전기를 공급하고 48V 네트워크에 연결할 수 있습니다.

 ▷엔진 오일 펌프

 ▷엔진 진공 펌프

 ▷변속기 오일 펌프

 ▷엔진 워터 펌프

 ▷A / C 압축기

 ▷흡기 압축기

 ▷엔진 냉각수 히터

 

더 높은 배터리 전압과 에너지 용량은 배기 가스 후 처리 시스템에 대한 개선 된 기술의 기회를 제공합니다. 한 가지 예는 다음과 같습니다.

 

 Continental의 전기 가열 촉매 EMICAT®

 

¨ 전기 기계 및 인버터

현재 가장 일반적인 마일드 하이브리드 토폴로지는 전기 기계가 FEAD (Front End Accessory Drive)에 통합 된 P0 아키텍처입니다. 이 경우 전기 기계는 역할 및 패키지 측면에서 교류 발전기를 대체하고 있습니다.

48V belt starter generator

 

Image: 48V belt starter generator
출처: Continental

 

445/5000

벨트 일체형 시동 발전기 (BiSG 또는 e-machine)는 두 가지 주요 기능을 가진 비동기식 또는 동기식 전기 기계가 될 수 있습니다.

▶모터 모드에서 파워 트레인에 토크 제공

▶발전기 모드에서 전기 생산

예를 들어 BiSG 4-6kW의 공칭 전력과 약 14-16kW의 피크 전력을 제공 할 수 있습니다. 출력 토크는 약 60Nm 일 수 있으며 벨트 풀리 비율로 증폭 될 때 크랭크 축에서 최대 160Nm에 도달 할 수 있습니다.

48V belt starter generator

 

Image: 48V belt starter generator – exploded view
출처: Continental

1. 풀리

2. 하우징

3. 로터

4. 고정자

5. 통합 인버터

대부분의 48V 스타터 발전기는 인버터가 통합 된 3 상 교류 (AC) 전기 기계입니다. 인버터에는 두 가지 역할이 있습니다.

 AC의 배터리에서 공급되는 직류 (DC)를 전기 기계가 모터 모드 일 때 전원으로 변환

 ▶전기 기계 (발전기 모드)에서 생성 된 ACDC로 변환하여 배터리에 저장 가능

인버터가 통합 된 48V 벨트 스타터 발전기의 일반적인 전기적 및 기계적 매개 변수는 다음과 같습니다.

인버터와 전기 기계가 동일한 하우징에 통합됨 (따라서 인버터와 전자 기계 사이에 외부 케이블이 없음)

▶출력 토크 : 60Nm (크랭크 축에서 최대 160Nm)

▶기계적 피크 전력 ( 2 초 동안 사용 가능) : 14-16kW

▶기계적 연속 전력 : 4-6 kW

▶최대 속도 (연속) : 20000 rpm

▶수냉

로터는 동기식 전자 기계의 경우 클로폴 유형이거나 비동기 / 유도 전자 기계의 경우 구리 / 알루미늄 유형일 수 있습니다.

비교를 위해 P1 마일드 하이브리드 아키텍처의 경우 e- 머신은 내연 기관과 변속기 사이에 위치하기 위해 평평해야 합니다. 이러한 응용 분야에서 높은 토크 출력을 얻으려면 e- 머신이 높은 전력 밀도를 가져야 합니다. 따라서 유도 비동기 전자 기계 대신 영구 자석 동기 전자 기계가 사용됩니다.

변속기 장착 전기 기계 또는 P2 마일드 하이브리드 아키텍처는 변속기 케이스에 통합하거나 옆에 장착하여 벨트 구동 식으로 장착 할 수 있습니다.

Continental이 제안한 벨트 구동 설계는 매우 콤팩트하며 내연 기관과 변속기 사이의 제한된 공간에서 통합을 용이하게 합니다. 이 구성의 주요 이점은 엔진을 전기 기계에서 분리하여 전기 에너지의 회복을 향상시킬 수 있다는 것입니다 (엔진 손실이 없음). 또한 엔진 오프 코스 팅 / 세일링이 구현되면 전기 기계는 제한된 양의 토크를 제공 할 수 있으며 제동 중에 전기 에너지를 회복 할 수도 있습니다.

 

Image: 48V P2 hybrid module
출처: Continental

Image: 48V belt drive system
출처: Continental

1. 48V 전기 기계

2. 디커플링 텐셔너

3. 구동계 풀리

4. 벨트

5. A / C 압축기

P2 e- 머신의 냉각이 변속기 오일을 통해 수행되는 경우, 로터 유형은 영구 자석 또는 인덕션의 브러시리스여야 합니다. 포장 제약 (공간 제한)의 경우, 유도 기계 대신 영구 자석 기계 (높은 토크 밀도)가 선호됩니다.

 

¨ DC-DC 변환기

48V 마일드 하이브리드 전기 자동차에는 저전압 (12V) 네트워크와 고전압 (48V) 네트워크의 두 가지 전기 네트워크가 있습니다. 전기 에너지는 48V 전자 기계로만 생산할 수 있으므로 48V 시스템에서 12V 시스템으로 에너지를 전송하려면 DCDC 변환기가 필요합니다.

48V DCDC converter

 

Image: 48V DCDC converter
출처: Continental

DCDC 컨버터는 고전압에서 저전압 (48V ~ 12V)으로 변환 할 때 벅 모드 (스텝 다운) 또는 저전압에서 고전압 (12V)으로 변환 할 때 부스트 모드 (스텝 업)에서 작동 할 수 있습니다. 48V까지). MHEV 애플리케이션에서 대부분의 경우 DCDC는 벅 모드에서 작동하지만 두 모드를 모두 수행 할 수 있습니다.

자동차 애플리케이션에 사용되는 일반적인 DCDC 컨버터의 매개 변수는 다음과 같습니다.

▶벅 모드에서 연속 전력 : 최대 3kW

▶연속 전류 : 215A (벅 모드), 58A (부스트 모드)

▶효율성 : 95 % 이상

▶입력 전압 (벅 모드) : 24 – 54V

▶출력 전압 (벅 모드) : 6 – 16V

¨ 전기 압축기 (e-Compressor)

터보 차저 엔진에는 운전자가 가속 페달을 밟은 순간부터 차량 가속이 지연되는 이른바 "터보 지연"이 있습니다. 이것은 흡기 / 배기 가스와 압축기의 로터의 관성 때문에 발생합니다.

48V 네트워크는 기존 터보 차저 보다 응답 시간이 더 빠른 전기 압축기를 사용할 수 있는 기회를 제공합니다. Continental 48V 마일드 하이브리드 아키텍처에 적합한 자동차 애플리케이션 용 전기 구동 방사형 압축기를 제조합니다.

48V e-Compressor

Image: 48V e-Compressor
출처: Continental

e-Compressor는 엔진의 전반적인 토크 과도 응답과 저급 토크 특성을 개선하여 가벼운 하이브리드 애플리케이션을 위해 엔진의 크기를 더욱 줄일 수 있습니다.

Continental에서 제공하는 48V e-Compressor의 주요 특징은 다음과 같습니다.

▶전기 모터 : 영구 자석 동기

▶공급 전압 : 48V

▶피크 샤프트 파워 : 5kW

▶최대 속도 : 70000 rpm

▶응답 시간 t90 : 0.25 초 미만 (t90은 목표 속도의 90 %에 도달하는 시간을 나타냄)

▶수냉식

CAN 인터페이스가 있는 통합 전자 장치

▶고속 베어링 시스템

▶용도별 압축기 설계 (다른 엔진 사양에 맞게 사용자 정의 가능)

¨ 전기 가열 촉매 EMICAT®

내연 기관은 배기 가스 배출 표준 (Euro 6, SULEV )을 충족 할 수 있는 후 처리 시스템이 필요합니다. 촉매 변환기는 ICE 후 처리 시스템에서 널리 사용됩니다. 촉매 변환기의 단점 중 하나는 효율적으로 작동하려면 고온에 도달해야 한다는 것입니다.

스파크 점화 (가솔린) 엔진에 사용되는 3 원 촉매 컨버터에서 소등 온도 (작동을 시작하는 값)는 약 300 ° C입니다. 가장 효율적인 전환율은 400 – 800 ° C 사이의 공칭 온도에서 얻어집니다.

가능한 한 배출량을 줄이려면 촉매가 가능한 한 빨리 소등 온도에 도달해야 합니다. 하이브리드 차량은 정지 및 시동 중 또는 엔진이 꺼진 상태에서 타력 주행 중에 엔진 정지 상황이 더 자주 발생하기 때문에 이러한 상황을 악화시킵니다.

Image: EMICAT®

출처: Continental

Image: EMICAT® and catalyst

출처: Continental

Continental에서 제공하는 전기 가열 촉매 EMICAT®는 매우 짧은 시간에 촉매 변환기를 가열하여 이 문제를 해결합니다. 이 기술을 사용하면 엔진 끄기 단계를 반복하고 연장하여 유해 배출량을 동시에 줄일 수 있습니다 (촉매 조명 끄기 온도에 더 짧은 시간에 도달). 가솔린 및 디젤 승용차 후 처리 시스템은 물론 고효율 지원 촉매를 포함한 중부 하 작업에도 통합 될 수 있습니다.

EMICAT® 시스템의 주요 특징은 다음과 같습니다.

 작동 전압 : 12V 또는 24V 또는 48V

 12V의 정격 전력 : 0.3 – 3.6 kW

 24V의 정격 전력 : 1 – 4 kW

 48V의 정격 전력 : 2 – 4 kW

직경 (차량 용도에 따라 다름) : 50 – 342 mm

EMICAT performance

 

Image: EMICAT performance
출처: Continental

위의 이미지에서 가열되지 않은 촉매에 비해 가열 된 촉매의 전력 등급 기능인 온도 반응과 탄화수소 (HC) 배출 감소를 볼 수 있습니다. 48V 전기 네트워크 (마일드 하이브리드 차량)에 적합한 3kW 전력에서 최고의 성능을 얻습니다.

전기 가열 촉매는 후 처리 시스템에 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공합니다.

▶촉매 조명 오프 온도의 더 빠른 도달

▶무부하 또는 엔진 오프 단계에서 촉매 냉각 감소

▶귀금속 감소 가능성 (비용 절감)

▶배기 가스에 추가 에너지가 추가되어 액체의 기화 개선

▶개선 된 저온 SCR (선택적 촉매 환원)

▶낮은 난방 전력을 위한 지능형 활성화

▶중간 저장 없이 회복 에너지 사용 (배터리 순환 없음)

RDE (Real Driving Emissions) 도전 지원

※출처 : x-engineer.org

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직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)

자동차 학습/수소(연료전지)자동차 2020. 10. 15. 09:25 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)

 직접 메탄올 연료 전지(DMFC)는 메탄올을 직접, 전기화학 반응시켜 발전하는 시스템이다. 전해질은 이온 교환막에 인산을 담지 시킨 것이다. 작동 온도는 150로 비교적 저온이다. PEFC와 비교하여 개질기를 제거할 수 있으며, 시스템의 간소화와 부하 응답성의 향상이 도모될 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 반응 속도가 낮은 것에 의한 저출력 밀도, 다랑의 백금 촉매의 사용과 메탄올과 산화제의 Cross Over(고체 고분자막을 통과하는 것) 등의 단점도 있다.

직접 메탄올 연료전지(DMFC)

 직접 메탄올 연료전지(DMFC)는 고분자 전해질 막을 사이에 두고 양쪽에 각각 음극과 양극이 위치한다. 음극에서는 메탄올과 물이 반응하여 수소 이온과 전자를 생성한다. 생성된 수소이온은 전해질 막을 통해 양극 쪽으로 이동하고, 양극에서는 수소 이온과 전자가 산소와 결합하여 물을 생성 시킨다. 이 때 전자가 외부 회로를 통과하면서 전류를 발생시키는 것이 작동 원리이다.

 실제 사용시에는 출력을 높이기 위해 이러한 단위전지를 여러 개 묶어서 스택을 만들어 사용하는데, 일반적인 연료전지의 스택에서는 양극판(bipolar plate)을 사용하지만 마이크로 연료전지에서는 단극판(monopolar plate)을 사용한다. DMFC는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)와 똑 같은 구성요소를 사용하지만, 메타올을 개질하여 수소로 만들 필요가 없어 직접 연료로 사용할 수 있기 때문에 소형화가 가능하다. DMFC PEMFC에 비해 출력밀도는 낮지만, 연료의 공급이 용이하고 2차 전지에 비해 높은 출력밀도를 각지 때문에 자동차의 동력원으로서 2차 전지를 대체할 수 있는 가능성이 매우 높은 것으로 알려져 있다.

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고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)

 수소이온을 투과시킬 수 있는 고분자막을 전해질로 사용하는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)는 다른 형태의 연료전지에 비해 전류밀도가 큰 고출력 연료전지로서, 100 미만의 비교적 저온에서 작동되고 구조가 간단하다. 또한 빠른 시동과 응답특성, 우수한 내구성을 가지고 있으며 수소 이외에도 메탄올이나 천연가스를 연료 사용할 수 있어 자동차의 동력원으로서 적합한 시스템이다. 이와 같이 PEMFC는 무공해자동차의 동력원 외에도 분산형 현지설치용 발전, 군수용 전원, 우주선용 전원 등으로 응용될 수 있는 등 그 응용 범위가 매우 다양하다.

 PEMFC에 대한 연구는 1955년 미국의 GE에서 처음으로 시작되어 1962년에 이미 1KW PEMFC 스택 2개로 이루어진 모듈을 Gemini 우주선 3호부터 12호에 사용하였다. 이후로 PEMFC를 연료전지자동차 등 민간용으로 응용하기 위한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.

 대기오염의 주원인인 내연기관 차량을 대체할 수 있는 무공해 자동차로는 원래 배터리를 동력원으로 하는 전기자동차가 각광을 박고 있었다. 그러나 배터리를 전기자동차 동력원으로 사용할 겨우 충전 시 많은 시간을 요구하고, 에너지 밀도가 낮아 주행거리가 짧으며 배터리의 수명이 짧은 문제점이 있다. 또한 전기자동차가 상용화 되면 많은 전기 충전소의 설치가 필요하며 여기서 사용되는 전기는 대규모 발전소에서 공급되므로 결국 오염원의 이동에 불과하다고 볼 수 있다. 따라서 전기자동차 동력원으로서의 배터리에 대한 단점을 보완하기 위하여, 연료전지 구동방식 또는 배터리와 연료전지를 동시에 사용하는 혼합형(hybrid) 자동차를 구성하는 방법이 최근에 출시되고 있다.

고분자 전해질 연료전지

 우리나라에서는 1990년대부터 대학을 중심으로 단위 전지에 대한 기초연구를 시작하였으며, KIST 연료전지연구센터에서도 1996년부터 고분자전해질 연료전지 원천기술을 개발을 시작한 후 2000 5KW급 스택을 제작하여 연료전지/배터리 하이브리드 골프 카트에 적용한 적이 있다.

고분자 전해질형 연료전지 특징

1. 고분자 막을 전해질로 사용

2. 촉매로 백금을 사용함으로써 비교적 고가

3. 저온에서 운전으로 사동성이 우수함.

4. 고체 막을 전해질로 사용함으로써 취급이 용이함.

5. 주로 자동차, 가정용으로 개발 

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중고 자동차 점검 및 매매 지원 서비스(www.korea-autonews.com)

(https://korea-autonews.tistory.com/category/%EA%B3%B5%EC%A7%80%20%EC%82%AC%ED%95%AD)

1. 개인 중고차 매매 시 중고 자동차 점검

- 중대 사고 여부, 침수차 여부, 기타 자동차 점검

- 자동차 엔진 및 트랜스미션 중요 결함 여부 점검

2. 법인 자동차 관리

- 자동차 정기 점검, 자동차 유지 및 정비

- 자동차 Life cycle 관리 및 중고차 판매 조건

- 회사 보유 중고차 대량 구매 및 판매 서비스

3. 자동차 매매 대행 서비스

- 기존 보유 중고차 판매 시 최고가 판매 조건 검색 및 견적 제출

- 중고 자동차 구매 시 최저가 조건 검색 및 구매 중고차 성능 점검

4. 기타

- 자동차 개발 및 정비 분야 30년 경력

(자동차정비기사, 자동차 산업기사, 중고차 진단평가 1급 자격증 보유)

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   1) 지구를 살리는 친환경 자동차 사용법(Yes 24)

   2) 자동차 50 100 km 타는 법(Yes 24)

   3) 자동차 왕초보 중고차 구매법(Yes 24)

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5. 문의 연락처 : 카닥(Car Doc), HP : 010-7102-8900, e-mail : koreaautonews@gmail.com

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