자동차 동력전달 및 구동시스템-6

3.5 차체 및 골격

 자동차의 주행장치는 새시로부터 엔지괴 동력 전달장치를 제외한 나머지 각 기구의 결합장치를 총 친한 것으로, 자동차를 주행시키거나 조향 시키거나 혹은 정지시키는 데 필요한 각 기구로 구성되어 있다. 즉, 각부를 일정한 관계 위치로 결합시킬 수 있는 섀시 프레임, 노면으로 부터 가해지는 충격을 완화시키는 현가장치, 주행 중에 차체의 진행방향을 변경시켜 주는 조향장치 및 주행 중에 차체의 진행을 정지시켜 주는 제동장치 등이다. 

 주행장치의 각 기구는 엔진에서 발생하는 동력을 이용해서 자동차를 효율적으로 주행시키는 것으로, 승차감이 좋아야 하고 조작이 쉬워야 한다. 또한 어떠한 주행상태에서도 진행방향이 안정되어야 하며, 필요에 따라서 조향, 주행 속도의 조절 및 주행의 정지가 자유로워야 한다.

1) 차체 : 섀시 위에 설치되는 운전석이나 객실 등을 구성하는 부분이며, 차체와 프레임을 분리한 프레임식 차체와 프레임이 일체로 된 일체 구조식 차체로 분류할 수 있다.

(1) 전차체 : 내판 부분과 외판 부분으로 구성된다. 외판 부분은 앞차체의 모양을 나타내는 부분이며, 일반적으로 0.8mm의 강판으로 만든다.

(2) 중심차체 : 플로어 뒤쪽에 구동장치가 설치되는 것을 제외하면 외부에서 힘을 받지 않는다. 따라서 얇은 판을 프레스로 가공해서 상자 모양으로 결합하여 만들며, 플로어 패널, 사이드 패널, 루프 패널, 카울 패널 및 도어 등으로 구성된다.

(3) 후차체 : 여러 개의 패널로 구성되어 있으며, 뒤 플로어 패널에는 예비 타이어 및 연료탱크 등을 서치하기 위한 부분을 갖추고 있다.

(4) 시트 : 차실내의 플로어에는 앞 시트와 뒤 시트가 설치되어 있으며, 앞 시트는 분리식과 벤치 식이 있고, 뒤 시트는 일반적으로 벤치 식이 사용된다. 시트의 쿠션 밑에는 조정 레버가 있어서 앞뒤, 상하로 조정할 수 있도록 되어 있다.

2) 프레임 : 자동차의 차체 골격은 주행 중에 받는 노면으로부터의 충격이나 화물의 하중 등에 의하여 생기는 굽힘, 비틀림, 인장 및 진동에 충분히 견딜 수 있는 강도와 강성을 가져야 하며 가벼워야 한다.

 프레임에는 자동차의 종류, 용도, 구동방식 및 엔진이나 현가장치의 설치 위치 등에 따라 다음과 같은 종류로 나누어진다. H형 프레임, X형 프레임 등의 보통 프레임, 백본형 플랫폼 형, 트러스트형 등의 특수 프레임, 차체와 일체 구조로 된 모노코크 보디 등이 있다.

(1) 보통프레임

- H형 프레임 : 만들기 쉽고 굽임에 강하기 때문에 버스, 트럭 및 일부 승용차에서 사용되며, 두 개의 사이드 멤버에 여러 개의 크로스 멤버, 보강판 및 범퍼 등을 리벳 또는 볼트로 조이거나 용접으로 결합하여 사다리 모양으로 만든 것이다.

 사이드 멤버의 구조는 트럭용은 거의 직선으로 되어 있으나, 소형 트럭, 버스, 승용차용은 차실의 바닥을 낮게 하기 위하여 차축이 설치되는 부분을 윗방향으로 하여 구부린 킥업 부분을 만들어 놓았다.

- X형 프레임 : 일부의 승용차에서 주로 사용되며, 이것은 사이드 멤버의 중앙부를 좁게 하여 X자 형으로 한 것과 크로스 멤버를 X자형으로 결합한 것이 있다. X형 프레임은 만들기 복잡하고 섀시의 각 부품이나 자체를 설치하기가 곤란한 단점이 있다.

(2) 특수 프레임

 특수 프레임은 굽음 자체에 대해서는 적절한 모양으로 만들어져 있지만 비틀림에 대해서는 대체적으로 약하기 때문에 자동차의 무게를 가볍게 하고 또한 자동차의 중심을 낮게 할 목적으로 특수한 모양의 프레임을 사용한다.

- 백본형 프레임 : 주로 승용차에서 사용되며, 한 개의 굵은 형관의 본체에 기관이나 차체를 설치하기 위한 부분이나 브라켓을 고정시킨 것으로 사이드 멤버가 없기 때문에 바닥이 낮게 되어 전체의 높이와 중심을 낮게 할 수 있다.

- 플랫폼형 프레임 : 프레임과 보디의 바닥면을 일체로 만든 것으로, 차체와 함께 굽힘과 비틀림에 대하여 큰 강성을 나타낸다.

- 트러스형 프레임 : 스페이스 프레임이라고도 하며, 강관을 용접하여 트러스형으로 한 것이다. 중량이 가볍고 강성이 있으므로 고성능을 요구하는 자동차에서 사용된다.

(3) 프레임 일체 구조 : 자동차의 차체와 골격을 일체로 제작하여 하중과 충격에 견딜 수 있는 구조로 하여 자동차의 무게를 가볍게 하고, 차실 바닥을 낮게 한 것이다. 이 구조는 주로 승용차에서 사용된다. 이러한 형식은 충돌할 때 탑승자의 안전을 위하여 차체의 앞부분이나 뒷부분이 신축할 수 있는 구조로 만든 것이 많이 사용된다.