[자동차] 차체 각부 구조와 명칭

 

[자동차] 차체 각부 구조와 명칭

 

[자동차] 차체 각부 구조와 명칭

차체의 구성은 바디 셀, 개폐기능부품, 내장부품, 외장부품, 차체장비 등으로 구분할 수 있다.

목차

 

 

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1. 바디 셀 ( body shell )

차체 중에 도어, 후드, 트렁크리드등의 개폐 기능 부품을 제외한 부분을 바디셀이라고 부른다. 

 

(1) 프론트 바디 ( front body )

프론트바디라고 하면 바디셀에 있어서 좌석보다 앞부분의 총칭이다. 프레임 부착의 경우에는 주로 프레임 강성, 강도를 받는 쪽이기 때문에 엔진룸의 형성, 프론트휠의 흙받이, 라지에이터 및 보조기기부품의 부착 등이 프론트 바디의 주된 기능이다.

일체 구조의 경우 프론트바디는 위에서 기술한 기능 이외에 이 부분에는 엔진, 전륜의 현가장치, 스티어링기어 박스가 직접 부착되어 있고, 외부의 힘에 대해서는 강도, 실내 진동에 대한 강성의 일부를 떠맡고 있다. 나아가 충돌 시에는 충격에너지를 흡수함과 동시에 스티어링의 후방 이동 및 엔진의 실내 침입을 최소한도에서 멈추게 하는 역할을 한다.

 

(2) 언더 바디 ( under body )

바디 셀 중에서 승객실, 화물실 등의 바닥 부분의 총칭이다. 프레임 부착 구조의 경우에는 강성, 강도를 주로 프레임이 지탱하고 있기 때문에 승객실, 화물실 바닥 면의 형성 및 스페어 타이어, 연료탱크의 격납이 언더 바디의 주된 기능이다.

일체 구조의 경우 언더 바디에는 후륜의 현가장치, 트랜스미션이나 디퍼렌셜기어 등의 구동장치가 직접 장착되어 있고 이것에 의해 외부의 힘을 받고 있다.

이처럼 직접 외부의 힘을 받는 부재는 요소요소에 보강을 한 구조로 되어있다. 승객실 플로어는 시트 및 시트벨트 부착 부위의 강도 확보를 위해 멤버 및 보강재를 추가하고, 진동 방지 대책으로 면의 형상을 개선하거나 비드(bead)를 주거나 멤버를 추가하기도 한다.

화물실 바닥 면에 대해서는 스페어 타이어, 연료 탱크를 격납하는 것도 있고 추돌 시의 에너지 흡수, 연료 누설 방지를 위해 여러 가지의 방안이 모색되고 있다.

 

(3) 카울 (cowl)

프론트 윈도우의 하부를 형성하면서 좌우의 프론트 필라(pillar)와 결합하고 있는 패널이다. 또 스티어링 칼럼(steering column)의 부착 부위이기도 하고 차체의 비틀림 강성, 충돌안전성 및 고속 주행시의 스티어링 공진에도 영향을 미치는 중요한 부분이다.

일반적으로는 인너 패널과 아웃터판넬로 구성되어 있고 벤틸레이터(ventilator)의 외기 도입구를 이 부분에 설치하고 있다.

 

(4) 사이드 바디와 루프 ( side body, roof )

 

사이드바디는 바디 셀에 있어서 승객실의 측면 부를 형성하는 구조 부분의 재료로서 전복 시 차체 변형을 억제함과 아울러 내구 강도를 확보하는 역할을 한다.

프론트 필라 상부는 글래스면적을 크게 하여 시계 향상을 도모함과 아울러 전복 시의 변형을 최소로 하기 위해 여러 가지의 단면이 연구되고 있다.

또한 프론트 필라 하부 및 센터 필라는 도어를 지지하기 때문에, 도어가 밑으로 쳐지지 않도록 힌지 부착 부의 면강성을 높게 하고 있다.

쿼터 패널( quarter panel )은 차 뒷바퀴 부근의 바디 외면을 구성하는 패널이고 일반적으로 폭이 넓어지는 부분으로서 주행 중에 외표면의 부압이 높아지므로 이 부분에 환기구를 설치하는 예가 많다.

 

(5) 리어 바디 ( rear body )

리어바디는 바디셀중에서 승객실보다 뒤쪽 부분으로서 일반적으로 화물실로 되어있는 부분이고 사이드 바디 및 언더 바디의 일부를 포함한 부분으로 구성되어 있다.

 

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2. 개폐 기능 부품

(1) 도어 ( door )

도어는 승객의 승강용 문으로써 일반적으로 앞힌지(hinge) 뒤개폐식의 도어가 거의 모든 승용차에 사용되고 있다. 이것은 주행 중 만일의 개폐시에 대해서도 풍압으로 열리기 어렵게 하여 안전하게 하기 위함이다. 그러나 바디 형상이나 용도에 따라 바디에 따라서 이동개폐하는 슬라이드(slide)식이나 상하개폐식 도어 등도 있다.

도어의 주요 구성품을 기능별로 구분하면 다음과 같다.

1) 창유리 승강기구

- power window
파워윈도우 스위치를 조작하여 각 도어의 윈도우 레귤레이터에 내장된 파워윈도우 모터를 구동하여 창을 개폐하는 것이다. 파워윈도우에는 스위치에서 손을 떼어도 창이 자동으로 전개폐상태까지 상하하는 오토기구와 이그니션 스위치를 ON에서 OFF로 바꾼 상태에서 운전석 도어를 열면 파워윈도우를 작동할 수 있는 키오프 작동 기구를 비치한 것도 있다.

- window regulator
유리창을 오르내리는 장치이다. 윈도우 레귤레이터 핸들을 돌려서 암이 상하로 움직여 창을 여 닫음. 윈도우 레귤레이터에는 여러 종류가 있으나 도어 글래스의 크기나 윈도우 레귤레이터의 격납 스페이스 및 글래스 가이드의 차이에 따라 구분하여 사용하고 있다. X-암식의 윈도우 레귤레이터 구조이다.

 

 

2) 도어 개폐 기구

 

- 도어 록크(door lock)

도어를 잠그는 장치로서, 바디측의 스트라이커와 끼워져서 도어의 움직임을 규제하는 도어 록크본체와 아웃사이드 핸들 및 인사이드 핸들과 인사이드 록크 노브(lock knob) 등의 조작계와 그것들을 연결하는 링크기구로서 구성되어있다.

도어 록크의 랫치(latch)와 스트라이커(striker)의 끼워 맞추기는 주행 중에 만일 록크가 풀려도 단번에 열리지 않도록, 정규 끼 움상태(풀 랫치-full latch)와 도어가 완전히 닫기지 않은 반도어 닫김상태(해프 랫치-half latch)의 2단계로 되어있다. 또 도어를 닫았을 때의 끼움 상태를 확실히 하기 위해서, 풀 랫치위치보다 더 깊은 끼움(오버 트래블 위치-over travel position)을 한 번 거치도록 한 기구를 설치하고 있다.

또한 도어 록크기구에는 열린 도어의 인사이드 록크 노브를 잠근상태에서 도어를 닫으면 그대로 잠기게되는 셀프 록크(self lock)기구와, 실내에 키를 놓고 잊어버리고 그대로 도어를 잠궈버리는 것을 방지하기 위해, 열린 도어의 인사이드 록크 노브를 잠금 상태로 하여 아웃사이드 핸들을 당기지 않고 도어를 닫는 경우에는 셀프록크가 되지 않도록 한 록크 캔슬(lock cancel)기구를 설치하고 있다

- 오토 도어 로크(auto door lock)와 키리스 엔트리시스템(keyless entry system)

- 도어힌지(door hinge) 및 도어체커(door checker)

- 도어핸들(door handle)

 

 

(2) 후드 ( hood, bonnet )

엔진 후드는 엔진룸의 덮개로서 1장짜리 판의 것이 가장 많이 사용되고 있다. 엔진후드를 여는 법은 일반적으로 뒷쪽에 힌지가 있어서 앞쪽을 들어올리는 훅크형이 사용되고 있다. 또 후드의 앞쪽에 힌지가 있고 뒤쪽을 들어올리는 후방개폐형도 사용되고 있다.

엔진 후드의 잠금기구로는 실내로부터만 열 수 있는 와이어 식의 열림 기구가 일반적이다.

또 전방 개폐식 후드의 경우 개폐 기구 해제와 동시에 후드가 열리지 않도록 세이프티 캐취(safety catch-2차로크)를 두고 있다. 한편, 엔진 후드는 힌지를 삽입하여 부착시키므로 좌우 및 상하의 부착 위치를 미조정 시킬 수 있도록 되어 있다.

 

(3) 트렁크 리드 ( trunk lid )

트렁크 룸의 덮개로서 방진, 방수기능을 갖춘 것은 물론이고 후방 외관상으로도 주요한 패널이기도 하다. 일반적으로는 아우터 패널, 인너 패널, 힌지, 밸런스 기구, 록크 및 실린더 록크로 구성되어있다. 트렁크는 레이아웃에 의해서 2개의 방식으로 대별된다. 일반적으로는 트렁크의 상방부만이 열리는 A 방식이 많이 사용되고 있으나 트렁크 룸의 개구부 치수를 확보하기 어려운 디자인의 경우에는 트렁크 플로어 높이까지 열어 B방식을 취한다.

 

(4) 백 도어 ( back door )

햇치 백차나 스테이션 웨건의 백 도어는 상부힌지 하방개폐식의 것이 많고 일부 스테이션 웨건에는 2분할도어에 의한 상하 개폐 횡1매개폐식등도 있다.

 

(5) 선 루프 ( sun roof )

루프를 개방해서 직접 자연을 만끽하고 싶은 경우에는, 컨버터블(미국)이라고 하는 형으로서 실현시키고 있으나 유럽에서는 그 풍토에 맞추어서 루프의 일부를 개방하는 선 루프라고 하는 형도 발전하였다.

 

미국에서 컨버터블은 넓은 시장에서 수용되고 있고 전성기에는 전 승용자의 6%를 점하기에 이르렀다.

 

그러나, 미국의 루프압괴저항력규제(FMVSS 216항) 실시에 따라서 컨버터블은 자취를 감추고 그 대신에 충분한 루프 강도를 가지면서 간편하게 개방감을 얻을 수 있는 선 루프가 인기를 얻게 되었다. 특히 루프의 사이드부까지 개방시킬 수 있는 오픈 카의 무드가 가해진 T루프는 미국에 있어서의 선 루프의 전형이 되어 있다.

 

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3. 내장 부품( interior trim )

(1) 시트 ( seat )

자동차의 시트는 주행 중에 승객의 몸을 지탱하여 장시간 앉아있어도 피로가 없이 쾌적하게 유지시켜줄 필요가 있고, 특히 드라이버 측의 시트에는 더욱 쾌적하여서 홀드(hold) 성을 높이기 위하여 시트 각 부의 위치와 경도, 드라이버의 체격과 취향에 맞도록 교정할 수 있는 기구를 구비하고 있다.

또 시트의 조정이 더욱 편리하게 조작될 수 있도록 하는 멀티어드저스터블 파워 시트(multi-adjustable power seat)들이 있다.

1) 시트 어드저스트 기구 (seat adjust mechanism)

드라이버 시트는 운전자의 체격에 맞춰서 최고의 드라이빙 포지션이 얻어지고 보다 쾌적하고 호울드 성이 높아지도록 각종의 어드저스트 기구를 두었다.

- 시트 슬라이드(seat slide)
시트를 전후방향으로 이동시킬 수 있도록 하는 장치이다. 슬라이드 양은 차종에 따라서 다르나 일반적으로 200mm 정도이고 슬라이드 피치는 보통 10-15mm이다.

- 시트 리클라이닝( seat reclining )
시트백의 경사각도를 바꾸는 장치이다. 시트백이 뒤로 수평에 가깝도록 눕혀지고 리어 시트쿠션과 평평하게 되는 구조를 풀 리클라이닝 시트라고 부른다.

- 럼버 서포트( lumbar support )
시트백 허리부분의 근육이 늘어나 생기는 허리통증을 없애도록 허리를 받쳐주는 장치이다.

- 슬라이드 서포트( side support )
시트백의 사이드 패드를 조정하여 운전자의 체격에 맞출 수 있도록 하는 장치이다. 이것은 시트의 홀드 성을 좋게 하기 위한 것이다.

- 싸이 서포트( thigh support )
시트 쿠션의 전단부를 받쳐주고 대퇴부의 지지정도를 조정하는 장치이다.

- 시트 리프터( seat lifter )
최적의 운전자세를 얻을 수 있도록 시트 좌면을 상하로 조정하는 장치이다.

 

2) 헤드 레스트( head rest )

추돌 충격시에 승객의 두부를 보호하기 위한 것으로서 프론트 헤드 레스트는 모든 차에 장착하도록 법률로 의무화되어 있다. 종류로는 시트 삽입형과 시트백 일체식이 있다.

시트 삽입형은 승객의 체격에 맞춰서 헤드 레스트의 높이와 전후의 위치를 조정할 수 있도록 되어있다.

시트백 일체식은 일반적으로 대중 차에 많고, 스포티한 성격의 차에도 채용하고 있다. 리어 헤드 레스트는 하이 백이 되도록 하여 헤드 레스트를 겸하고 있는 것이 많다.

 

3) 파워 시트( power seat )
파워 시트 스위치를 조작하여서 파워 시트 어드저스트에 내장된 모터가 시트의 전후방향, 리클라이닝 각도 등을 무단계로 조정하는 것이다.

 

4) 시트 벨트( seat belt )

시트 벨트는 주행중의 승객의 위치를 될 수 있는 한 시트에 고정시키는 것으로서, 이를 장착함에 따라서 충돌 시 등의 충격력으로부터 발생하는 2차적인 상해를 저감시키는 것이다.

3점식 시트벨트는 어깨벨트(shoulder belt) 측에는 길이 조정부가 있고, 센터 필라부에는 지지부가 고정되어 있어서 허리벨트(lap belt) 측에는 로커패널들에 부착되어 있고, 이 부착부 가운데에는 벨트 감기 장치가 설치되어있다. 또 벨트의 중간 부에는 텅 플레이트가 있어서 플로어 부에 설치되어있는 버클과 원 터치로 연결될 수 있도록 되어있다. 벨트의 감기 장치는 프론트 시트 벨트에 설치되어 있어서 비로크식 감기장치(NLR=Non Locking Retractor)와 긴급 로크식 감기 장치(ELR=Emergency Locking Retractor)와 텐션 리듀서(tension reducer) 부착식의 3개의 타입이 있다

 

(2) 인스트루먼트 패널 ( instrument panel )

인스트루먼트 패널은 승객이 운전중에 조작하기도 하고 확인하기도 하는 빈도가 가장 높은 부분으로서 조형적으로도 차체의장 중에서 가장 중요한 부분이다.

따라서, 레이아웃 단계로부터 계기류나 각종 스위치, 노브류의 조작성, 시인성, 안전성 등 에 대해서 인간공학적으로 충분한 배려를 할 필요가 있다. 또한 주행시에 이상음, 진동 등이 거슬리기 쉬운 장소로서 충분한 주의를 요한다.

인스트루먼트 패널은 조립상 메탈 인스트루먼트와 트림 인스트루먼트로 구분한다. 

전자는 인스트루먼트 패널의 본체가 되는 프레임을 강판프레스 부품으로 만들고 차체에 용접한 것으로서 순차적으로 미터와 글로브박스 및 패드 등의 부품을 부착하는 것이고, 후자는 프레임을 강판프레스 부품 또는 수지일체성형품으로 만들고 그것에 부품을 조립한 후 차체에 볼트로 조립하는 것이다. 메탈 인스트루먼트는 차체의 강성, 강도상 유리하나 히터, 패달브레키트 등을 차체에 조립할 때에 프레임이 거추장스럽거나 미터 등의 부품조립 작업이 하기 어려운 결점이 있다.

한편, 트림 인스트루먼트는 서브어셈블리라인에서 부품의 조립작업이 될 수 있으므로 작업성이 좋고 체결시의 미조정이나 필요한 체크가 하기 쉬운 등의 잇점이 있다. 수지일체성형 기술의 발전에 때맞추어서 최근에는 거의 모든 차가 이 방식을 채용하고 있다.

 

 

(3) 헤드 라이닝 ( head lining )

헤드 라이닝에는 크게 구분하여 매달림형 천정, 성형천정, 부착형천정의 3종이 있다. 이들은 실내의 미적감각, 승객의 안전성의 향상, 단열 및 차음, 실내의 흡음 등의 기능을 갖고 있다. 특히 승객의 안전성에 관해서는 법 규제(난연성, 실내돌기 등)가 있다.

 

(4) 도어 트림 및 바디 사이드 트림

트림에는 실내의장, 차음, 흡음, 기능부품의 보호 등의 역할이 있다.

도어 트림과 바디사이드 트림에는 크게 나누어서 평판형 타입과 성형타입의 2종류가 있다. 최근에는 감촉이 좋은 패드재와 표피재를 채용해서 표면을 향상시킴과 동시에 이들을 조립할 때의 웰드패턴(고주파용착부의 형상)을 실내의장에 적극적으로 도입하는 것이 시도되고 있다.

 

(5) 도어 암 레스트(door arm rest)

도어 암 레스트는 같이 표피, 패드, 코어 재료로서 구성되어있다. 도어에 부착되는 암레스트는 풀핸들(pull handle)로서의 역할을 겸하는 것이 많고 램프, 재떨이, 각종 스위치, 모울딩 등을 부착하는 경우도 있다. 또한 암레스트에는 30-50kg의 하중이 걸리므로 도어에 확실히 스크류로 고정하여야 한다.

 

(6) 플로어트림 및 대쉬트림(floor trim & dash trim)

승용차의 플로어트림의 중요한 목적은 방진, 차열, 차음, 흡음 등의 제 기능을 갖고 있고, 심미성과 발로 밟는 감촉이 좋아야 한다.

일반적으로 도장공정에서 차음재를 플로어패널에 열용착시키고 그 위에 트림 공정에서 펠트 등을 접착시킨 카페트 또는 매트를 깔고 있다.

대쉬트림의 주요한 목적은 방진, 차음 및 차열이다. 엔진룸과 차실을 격리하는 부품이기 때문에 차내 소음의 저감에는 특히 중요한 역할을 하고 있다.

대쉬트림에는 대쉬 인슐레이터 및 대쉬 사이드피니쉬가 있고 그것들의 패널에 트림 공정에서 부착한다. 최근의 상급차에는 플로어와 마찬가지로 차음재를 대쉬패널에 열용착하여 차음 성능의 향상을 도모하는 것도 있다.

 

(7) 플로어 콘솔(floor console)

근년에 운전석 주변은 더욱 호화롭게 되고 플로어 터넬(floor tunnel) 위에도 실용부품으로서 콘솔이 부착되도록 되었다. 플로어콘솔에는 작은 물건을 넣을 수 있는 간단한 것으로부터 인스트루먼트 패널과 일체화된 대형의 것까지 차격과 사양에 맞추어서 여러 가지의 타입이 있다.

 

대형의 것에는 앞부분에 카세트스테레오, 동전 통, 시계, 각종 스위치 등을 배치하고 후부에는 암레스트겸용의 덮개를 갖는 콘솔박스를 비치하여 뒷좌석 승객용의 재떨이 및 스위치를 부착하는 것도 있다.

 

플로어콘솔은 1개의 차형에 있어서도 수동식 미션, 오토메틱 미션 등의 사양에 의해 쉬프트레바(shift lever)의 차이와 리모트 컨트롤 미러(remote control mirror), 파워윈도우 등의 옵션 부품의 스위치의 유무에 의해서 수많은 종류가 있게 된다.

 

이들 베리에이션(variation)에 따르기 위하여 플로어콘솔은 각종 장비품을 부착하는 피니셔와 그것을 부착하는 본체와를 분할하는 구조로서 사양에 따라서 조합하여 사용하는 수도 있다.

 

 

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4. 외장부품 (exterior trim)

외장부품은 전술한 바디의 골격부위(바디쉘)에 볼트와 너트로 조립한 프론트펜다, 도어 및 후드 등의 보디 외판류, 범퍼, 장식품 등을 말한다.

(1) 글래스와 웨더스트립 ( glass & weatherstrip )

윈도글래스는 운전시 및 충돌 시에 승객의 안전확보를 위해 많은 나라가 법규에 의해서 사용할 수 있는 글래스의 종류 및 품질을 규정하고 있다. 또, 윈드실드의 외면의 서리를 녹히고 내면의 습기를 제거하는 능력에 대해서 법 규제를 하고 있는 나라가 많다. 운전하기 쉬운 시야를 확보하기 위하여는 사이드 윈도 및 백 윈도도 포함하여서 총합적인 습기제거를 고려할 필요가 있다.

1) 윈드실드(windshield)

전방유리를 주행시 바람을 막아준다는 뜻으로 윈드실드라고 부른다. 안전유리의 종류에는 접합유리(laminated glass) 및 강화유리(tempered glass)가 사용되고 있다. 접합유리는 2장의 판유리 사이에 유연하고 강한 필름을 중간막으로 두고 접착한 것으로서 주고 윈드실드에 사용한다.

글래스의 부착 방법으로는 직접글래스를 바디에 부착하는 방법과 웨더스트립에 의한 것으로 나뉜다. 한편, 미국에서는 FMVSS 212항에서 승객이 차 외부로 방출되는 것을 막기 위하여 30mph(약48km/h)로 벽에 충돌 시에 윈드실드가 탈락되는 정도가 규제되어 있다. 따라서 어떠한 접착방법에 대해서도 이를 만족할 필요가 있다.

2) 백 윈도

일반적으로는 강화유리가 사용되고 있으나, 일부의 고급차에는 접합유리가 채용되는 것도 있다. 한편, 이들의 응용으로서 윈드실드와 마찬가지로 열선 흡수판유리, 강화유리에 안테나선을 프린트한 안테나부착유리, 습기방지 서리방지를 위한 전도체 프린트유리, 전열선 삽입유리 등이 있고, 이들을 조합하여 사용하는 경우도 많다.

3) 사이드 윈도

사이드윈도유리로서는 일반적으로 강화유리가 사용되고 있다. 리어 쿼터 윈도우 유리는 부착 방법에 따라 힌지식, 승강식, 고정식으로 구분된다.

 

 

(2) 범퍼 ( bumper )

범퍼란 완충기를 의미하는 것으로써 자동차 전후의 작은 충돌들로 부터 바디를 보호하기 위한 장치이고 최근에는 보다 더 충격 흡수성이 좋은 재질을 사용해서 안정성을 높이고 있다.

또 공력특성을 고려한 형상, 바디와의 일체감이 있는 도장이 실시되고 디자인성을 높이는 것이 많다.

범퍼는 차체 보호 성능과 재질에 따라 주로 에너지흡수범퍼, 수지범퍼, 스틸범퍼 등으로 나뉘고 있다.

1) 에너지 흡수 범퍼(energy absorbing bumper)

범퍼의 충돌성능에 관한 법규가 미국, 캐나다를 비롯하여 유럽에서도 발해되고 있다. 범퍼 내부에 충격흠수성이 높은 폴리우레탄을 사용하고 범퍼 레인포스먼트를 삽입하여 바디에 부착하는 것이다. 허니콤(honeycomb)상의 에너지 흡수체를 장착하는 것도 있다.

2) 수지범퍼(resin bumper)
범퍼를 수지(폴리프로필렌)로 성형한 범퍼 스테이를 삽입하여 바디에 부착하는 것이다.

3) 스틸범퍼(steel bumper)
U자형 단면형상을 갖는 강판을 범퍼 스테이를 삽입하여 바디에 부착시키는 것이다.

4) 사이드 임팩트 빔( side impact beam)
프론트 및 리어 도어의 측면으로부터 가해지는 충격에 대해서, 도어의 강도를 높이기위해서 아웃터 패널과 인너 패널의사이에 사이드 임팩트 빔을 설치하여 안전성의 향상을 도모하고 있다.

 

(3) 래디에이터 그릴 ( radiator grill )

레디에이터의 앞부분에 부착되어 있는 격자상의 부품이다. 본래의 기능은 래디에이터를 보호하는 것이나, 차량의 앞부분을 인상지워주는 의미로서 디자인적으로 큰 요소를 점하고 장식품으로서의 기능도 크다. 이 때문에 재질, 형상, 표면처리에는 섬세한 노력이 필요하고 개성화가 도모되고 있다.

설계에 있어서는 래디에이터에 공기 흡입 성능을 확보하는 디자인으로서 그릴 본체의 내열성, 내후성, 강도 등을 고려하여 재질, 표면처리, 부착방법을 결정하지 않으면 안된다. 또한, 소금기에 의한 피해를 받기 쉬운 부품이기도 하므로 내식성을 고려하는 것이 중요하다.

 

(4) 몰딩류

몰딩의 기능은
1) 차체패널 끝부분과 연결부의 덮개역할
2) 손이나 손가락의 위험방지
3) 가벼운 충돌시의 차체보호
4) 빗물의 안내
5) 다른 부품을 끼워넣음
6) 장식

 

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5. 차체장비

(1) 에어콘 ( air conditioner )

자동차는 어떠한 기상조건 과 기상조건 하에서도 실내를 언제나 쾌적한 상태로 유지할 필요가 있다. 공기조화(Air Conditioning), 공기조절 또는 Aircon이라 줄여서 사용한다)라는 것은 어느 장소의 온도, 습도, 공기의 청정함 및 공기의 흐름을 그 장소의 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 것이라고 정의한다.

1) 냉동 사이클

냉매는 가스 상태에서 컴프레서(Compressor)로 흡입, 압축되고, 고온, 고압가스가 되어 응축기(Condenser)로 송출된다. 콘덴서를 통과하는 이 가스는 쿨링 팬에 의해서 자동차 밖의 공기를 받아들임으로써 냉각되 과응축되어 잠열을 빼앗겨 액화 된다.

액화된 냉매는 리시버 드라이어(Receiver Dryer)로 유입되어 가스와 액체가 분리된다. 액체 냉매만이 팽창 밸브로 보내지고 여기서는 고압의 액체 냉매는 급격하게 팽창되어 저온.저압의 안개모양으로 된 냉매는 이배퍼레이터(증발기: Evaporator)로 흘러간다. 이배퍼레이터에 들어온 냉매는 증발하는데 필요한 잠열을 자동차 실내의 공기로부터 흡수하기 때문에 실내의 공기를 냉각시키고 동시에 냉매는 기화되어 컴프레서로 흡입된다. 이와 같이 냉매는 냉동 사이클 내를 반복해 순환된다. 자동차 실내의 공기는 냉매가 기화될 때에 잠열을 빼앗겨 공기중에 포함된 수분은 물로 방출되기 때문에 냉방 공기는 제습된 건조 공기가 된다.

2) 에어 컨디셔너의 통풍계통

에어컨 어셈블리를 구성하는 인렛 유닛, 쿨러 유닛 및 히터 유닛은 인스트러먼트 패널의 내부하단에 설치된다. 인스트러먼트 패널의 좌우 및 중앙부에 에어 디퓨저(벤트)가 설치되어 풍향을 앞좌석 승객의 상반신을 향하도록 할 수 있게 되어있다. 뒷좌석의 거주성을 중시하는 고급승용차의 일부분에는 뒷좌석의 승객을 위한 리어 벤트를 설치한것도 있다.

풋 에어 디퓨저는 앞과 뒷좌석 승객의 발밑을 겨냥하여 주로 온풍을 뿜어낼 수 있도록 승객의 발밑에 설치된다. 프런트 디프로스터 노즐은 윈드실드가 뿌옇게 흐려지는 현상과 결빙을 방지한다.

블로어 팬을 모터로 구동시켜 공기를 흡입하는 에어 인렛 유닛으로서 한쪽은 이배퍼레이터로 구성되는 쿨러 유닛에 접속되고, 다른 한쪽은 엔진의 온수를 순환시켜 공기와 열교환하는 히터 코어(일종의 라디에이터)로 이루어지는 히터 유닛에 접속되고 있다.

블로어 팬은 자동차 밖의 공기(바깥 공기) 혹은 실내의 공기(안의 공기)를 빨아 들여 쿨러 유닛으로 보내준다. 수많은 댐퍼들을 설치하여 공기의 방향을 필요에 따라 바꿔주도록 되어있다. 바깥 공기와 실내 공기의 변환 히터코어 통과여부, 실내의 어디로 배분할지를 결정한다. 이들 댐퍼는 각각 독립적으로 작동하는 것이 아니라 일정한 관계를 갖고 연동되어 작동한다.또한, 승객이 마음대로 여닫을 수 있는 보조 댐퍼도있다.

 

3) 컨트롤 패널

에어컨을 조작하기 위한 패널이다. 

 

 

(2) 에어 백 (air bag)

SRS(=Supplemental Restraint System : 승객 보호 보조장치) 에어 백은 충돌시에 작동하여 승객에게 가해지는 충격을 완화하는 승객 보호 보조장치로서 전면으로부터의 충돌에 의한 충격을 에어 백 센서가 감지하여 ECU(=Electrical Control Unit)에 입력하면 충격의 강도에 따라 에어백을 전개시킬 필요성을 판정한다. 그 충격이 설정치를 초과하면 스티어링 휠 패드 내에 내장되어있는 가스 발생장치(inflator)가 점화되어 질소가스가 발생하여 백(bag)을 팽창시켜서 승객에의 충격을 완화한다.

또한 운전자만이 아니고 조수석에도 설치하는 경우도 있다.

1) 에어 백과 인플레이터

운전석용 에어 백은 스티어링 휠 내에 내장되어 있다.

나일론제의 에어 백은 접어 갠 상태로 스티어링 휠 패드의 내측에 내장되어 있으며, 인플레이터에 결합되어 있다.

인플레이터 중앙부에 있는 스퀴브(전기히터선 주위에 적은량의 화약을 담아 놓은 착화기)에 전류를 흐르게 하면 착화되어 인핸서(enhanser)에 인화되어 가스발생제를 연소시켜 순간적으로 많은 량의 질소가스를 발생시킨다.

발생된 질소가스는 필터를 통해 냉각되어 에어 백으로 들어가고 에어 백은 스티어링 휠에 설치된 패드의 개구부를 깨고 외부로 팽창하여 승객의 머리와 흉부를 보호하는 구조로 되어있다.

2) 에어 백 센서

차량의 충돌 시에 충격을 감지하는 센서는 차량 앞부분의 좌, 우에 1개씩의 백센서, 운전석과 조수석의 사이에 센터 에어 백 센서, 총 3개의 센서가 배치되어 있다.

센터 에어 백 센서는 반드시 피에조 저항을 이용한 구조로 되어있다.

 

다음 그림은 가속도 센서 칩의 구조를 나타낸 것이다. 캔틸레버 빔에 감속도가 가해져 빔이 질량에 의해 휘어지면, 게이지 저항이 변화되어 저항 브리지 회로의 출력이 변화되는 것이다.

실리콘 기판 상에는 피에조 저항 및 프리 앰프, 하이 패스 필터, 메인 앰프의 신호처리 회로가 바이폴러 IC에서 한 개로 집적되어 있어 센서 출력이 노이즈 등의 영향을 받지 않도록 하고 있다.

3) ECU

자동차 실내 전방 중앙부의 플로어 패널상에 설치되어 있다. 센터 G 센서와 세핑 센서를 내장되어 있으며, 8비트의 마이크로 컴퓨터가 사용되고 있다.

센서들로부터 입력된 감속도 파형을 연산처리하여 에어 백의 전개가 필요한 상황이면 필요한 타이밍에서 점화 신호를 보내도록 판별하는 것인데, 판정 로직에는 여러 가지 방식을 생각할 수 있다. 일예로서, 감속도가 일정한 값을 경계로 하여 그것을 넘는 동안의 감속도를 누적 적분(속도)하여 그 속도가 일정 값에 달한 시점에서 점화 신호를 보내는 로직이 있다.

또한 시스템에 이상이 발생하는 경우에는 컴비네이션 미터 내의 에어 백 워닝 램프를 점등시켜서 드라이버에 이상을 알리도록 되어 있다.

 

 

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