[공학] 차량 중량, 축중 계산, 하중분포, 타이어 부하 등

차량 중량, 축중 계산, 하중분포, 타이어 부하 등

1. 측정조건

(1) 자동차는 공차 또는 적차상태로 한다.

(2) 공차상태의 중량분포로서 적차상태의 중량분포를 산출하기가 어려울 때에는 공차상태와 적차상태를 각각 측정한다.

이 경우 좌석정원의 인원은 정위치에.입석정원의 인원은 입석에 균등하게 승차하며, 물품은 물품적재장치에 균등하게 적재한 것으로 한다.

안전기준 제7조(중량분포)
자동차의 조향바퀴의 윤중의 함은 차량중량 및 차량총중량 대하여 20퍼센트(3륜의 경형 및소형자동차의 경부에는 18퍼센트 이상이어야 18퍼센트)이상이어야 한다.

안전기준 제25조(승객좌석의 규격)
승객좌석의 규격은 가로·세로 각각 40센티미터 이상 앞좌석 등받이의 뒷면과 뒷좌석 등받이의앞면과의 거리는 65센티미터 이상이어야 한다.승합 자동차의 승객좌석의 높이는 40센티미터 이상 45센티미터 이하이어야 하다.

안전기준 제28조(입석)
1인의 입석의 면적은 0.14제곱미터 이상으로 하되, 통로의 유효너비 30센티미터에 해당하는부분과 좌석전방 25센티미터인 좌석의 폭에 해당하는 부분은 입석면적에서 제외한다.

(3) 연결자동차는 연결한 상태에서 측정한다.

안전기준 제20조(연결장치 및 견인장치)
자동차의 연결장치는 당해 자동차의 의하여 견인되는 자동차의 차량총중량보다 큰힘에 견딜 수있는 구조이어야 하며, 파견인 자동차를 연결한 자동차의 경우에는 16.7미터 이내이어야 한다.

(4) 측정단위는 ㎏으로 하고 끝단위는 0 또는 5로 끝맺음 한다.

2. 측정방법

(1) 차량중량 : 공차시 중량

자동차를 수평한 상태로 하여 각 차축마다 중량을 측정하고 그 합을 차량 중량으로 한다.

안전기준 제2조(정의)
공차상태.자동차에 사람이 승차하지 아니하고, 물품(예비부분품 및 공구 기타 휴대물품을포함한다.)을 적재하지 아니한 상태에서 연료 냉각수 및 윤활유를 만재하고 예비타이어(예비타이어를 장착할 수 있는 자동차에 한한다.)를 설치하여 운행할 수 있는 상태를 말한다.

(2) 차량총중량 : 적차시 축중

자동차를 수평상태로 하여 각 차축마다 중량을 측정하거나 앞에서 측정한 차량중량 및 공차시 축중을 기초로 하여 다음 산식에 의해 계산한다.

안전기준 제6조(차량총중량등)
자동차의 차량총중량은 20톤(화물자동차 및 특수자동차의 경우에는 40톤), 축중은 10톤, 윤중은 5톤을 초과하여서는 아니 된다.

※ 적차상태 : 공차상태의 자동차에 승차정원의 인원이 승차하고 최대적재량의 물품이 적재된 상태를 말한다.
이 경우 승차정원이 1인(13세 미만의 자는 1.5인을 승창정원 1인으로 본다.)의 중량은 65킬로그램으로 계산하고, 좌석정원의 인원은 정위치에, 입석정원의 인원은 입석에 균등하게 승차시키며, 물품은 물품적재장치에 균등하게 적재시킨 상태이어야 한다.

※ 축중 : 자동차가 수평상태에 있을 때에 1개의 바퀴가 수직으로 지면을 누르는 중량을 말한다.

(3) 타이어 부하율

타이어 부하율은 다음 산식에 의한다. 이 경우 타이어의 허용하중은 타이어 제작자가 표시한 최대허용하중(최대허용하중이 표시되지 아니한 경우에는 당해 타이어 제작국가의 공업규격에서 정한 최대허용하중을 말한다)으로 한다.

적차(또는공차)시 전(또는후)륜의 분담하중
타이어부하율(％) = ──────────────────────────────────────── ×100
전(또는 후)륜의 타이어허용하중× 전(또는 후) 타이어의 개수

(4) 조향륜의 하중분포
가. 공차상태 조향륜의 하중분포 : 공차상태에서의 조향륜의 하중분포는 다음 산식에 의한다.

   적차시 조향륜의 윤중의 합
공차상태 조향륜의 하중분포(％) =  ─────────────────── ×100
     차량 총중량

나. 적차상태 조향륜의 하중분포 : 적차상태에서의 조향륜의 하중분포는 다음 산식에 의한다.

적차시 조향륜의 윤중의 합
적차상태 조향륜의 하중분포(％) = ─────────────────── ×100
차량 총중량

(5) 측정기기
차축부하시험기, 저울 등으로 측정한다.

차량 총 중량 (GVW: Gross vehicle weight)

차량 총 중량은 다음 산식에 의한다.

차량총중량 = 차량중량+최대적재량+(승차정원 X 65㎏)

또는 W = wf + wr + P1 + P2 + ……… + Pn

W : 차량총증량
wf : 공차상태의 전축중
wr : 공차상태의 후축중
P1, P2, Pn : 적재물 또는 승차인원의 하중

2축 차량(2차축) 축중 계산

1) 적차상태의 전축중
(p1 x a1) + (p2 x a2) + (p3 x a3) + .... + (pn x an)
Wf = wf + ──────────────────────
L

2) 적차상태의 후축중
Wr = W - Wf

W : 차량총중량
Wf : 적차상태의 전축중
L : 축간거리Wr 적차상태의 후축중
wf : 공차상태의 전축중
wr : 공차상태의 후축중
P1, P2, … Pn : 승차인원 하중 및 적재화물 하중
a1, a2, … an : 하중작용점부터 후차축까지의 수평거리
(후축에 대하여 전축과 반대방향에 있을 경우에는 마이너스 값으로 함)

후 2축 차량(후 2차축) 축중 계산

1) 적차상태의 전축중 적차상태의 전축중은 다음 산식에 의한다.

  (p1 x a1) + (p2 x a2) + (p3 x a3) + .... + (pn x an)
Wf=Wf + ───────────────────────
L-K

2) 적차상태의 후 전축중 : 적차상태의 후 전축중은 다음 산식에 의한다.

   (ℓ / 2)+K
Wrf = wrf (p1 + p2 - pf) × ────
ℓ

3) 적차상태의 후 후축중 : 적차상태의 후 후축중은 다음 산식에 의한다.

                        Wrr = W - (Wf + Wrt)

W : 차량총중량
Wf : 적차상태의 전축중
wf : 공차상태의 전축중
Wrf : 적차상태의 후 전축중
Wrr : 적차상태의 후 후축중
wrf : 공차상태의 후 전축중
p1 : 승차인원 하중
p2 : 적재물품 하중 pf p1과 p2의 전축에 걸리는 하중 몫 (적차시전축중 - 공차시전축중)
L : 축간거리 (전축중심과 뒤 2축 중심간의 수평거리)
K : 트러니언축과 뒤 2축 중심간의 수평거리
ℓ : 후 2축간의 거리
a1 : 승차인원 하중의 무게중심으로부터 트러니언축 중심에 이르는 수평거리
a2 : 적재물품 하중의 무게중심으로부터 트러니언축 중심에 이르는 수평거리

전 2축 차량(전 2차축) 축중 계산

1) 적차상태의 전축중 : 적차상태의 전축중은 다음 산식에 의한다.
1/2(wff-wfr)
Wf = wf + ───── + pf
L

2) 적차상태의 후축중 : 적차상태의 후축중은 다음 산식에 의한다.
Wr = W - Wf

3) p1과 p2의 전축에 걸리는 몫
(p1 x a1) + (p2 x a2) + (p3 x a3) + .... + (pn x an)
pf = ──────────────────────────
W

Wf : 적차상태의 전축중
wf : 공차상태의 전축중
ℓ : 전 2축간의 축간거리
wff : 공차상태의 전 전축중
wfr : 공차상태의 전 후축중
pf : p1과 p2의 전축에 걸리는 몫
Wr : 적차상태의 후축중
W : 차량총중량
p1 : 승차인원의 하중
p2 : 적재물품의 하중
a1 : 승차인원하중의 무게중심으로부터 후축에 이르는 수평거리
a2 : 적재물품하중의 무게중심으로부터 후축에 이르는 수평거리

연결 자동차 (견인차량, 피견인차량, 트레일러)

1) 견인자동차의 차량총중량 견인자동차의 차량총중량은 다음 산식에 의한다.

견인자동차의 차량총중량 = 차량중량 + 적차상태 피견인자동차의 제5륜 하중 + (승차정원65㎏)

2) 피견인자동차의 차량총중량 : 피견인자동차의 차량총중량은 다음 산식에 의한다.

피견인자동차의 차량총중량 = 공차상태의 제5륜 하중 + 공차상태의 후륜하중 + 최대적재량

※ 피견인자동차의 중량측정방법

가. 공차상태에서 연결자동차와 연결한 상태로 각 축중을 측정한다.
나. 피견인자동차를 분리한 상태에서 견인자동차의 각 축중을 측정한다.

연결자동차의 중량 = W1+W2+W3
견인자동차의 중량 = W4+W5
피견인자동차의 중량=연결자동차의 중량 - 견인자동차의 중량

W1 : 연결시 견인자동차의 전축중
W2 : 연결시 견인자동차의 후축중
W3 : 연결시 피견인자동차의 후축중
W4 : 견인자동차의 전축중
W5 : 견인자동차의 후축중
W6 : 피견인자동차의 차량중량