1. 개요
현대 사회에서 자동차는 생활필수품이며 움직이는 생활공간이라 할 수 있다. 이 장에서는 자동차에 관한 전반적인 사항을 설명하고자 한다.
자동차
일반적인 의미 : 독립된 원동기를 장착하여 노면을 주행하는 장치
한국도로교통법 : 독립된 원동기 또는 동력원을 장착하고, 레일 또는 가선에 의하지 않고 운전하는 스스로 움직일 수
있는 기능을 가진 장치
한국공업규격 : 원동기와 조향장치를 갖추고, 그것을 사용하여 지상을 주행할 수 있는 차량
1.2 분류
- 사용목적과 용도에 따라
: 승용 자동차, 승합 자동차(버스 등), 화물 자동차(트럭 등), 특수 자동차(특용차, 특장차, 중장비), 철도 차량 등으로 분류
- 사용에너지에 따라
: 중기 자동차, 내연기관 자동차(가솔린,디젤,가스, 특수연료), 전기 또는 연료전지와 태양열 자동차 등이 있다.
- 구동방법에 따라
: 앞바퀴를 구동하는 전륜구동 자동차 / 뒷바퀴를 구동하는 후륜구동 자동차 / 모든 바퀴를 구동하는 전륜구동 자동차
- 차체의 구성에 따라
: 승용차에서는 세단, 리무진, 컨버터블, 쿠페, 스테이션 왜건 등이 있고,
버스에는 보닛형, 상자형, 시내, 마이크로 등이 있으며
트럭은 보닛형, 캡오버, 패널밴, 소형밴, 픽업
특수자동차로는 특별용도차(특용차)로 선전차, 구급차, 우편차, 냉장차 등이 있고
특별장비차(특장차)는 특별한 기계를 갖춘 차로 탱크차, 덤프차, 믹서차, 위생차, 냉동차, 트럭 크레인 등이 있으며,
일정한 작업장에서 각종 운반 하역 작업을 하는 산업차량,
주로 토목건설현장에서 자용ㅎ는 건설차량 / 농작업에 사용하는 농업차량 / 눈,위를 주행하는 설상 차량 등으로 구분.
- 기관의 위치 및 구동륜에 따라
: 전엔진 후륜구동 / 전엔진 전륜구동 / 후엔진 후륜구동 / 후엔진 4륜구동 / 중앙엔진 후륜구동 / 중앙엔진 4륜구동
전엔진 4륜구동 등으로 구분한다
1.3 기본구성
자동차는 구조상 자체, 섀시로 구분하고 있다. 그러나 자동차의 구성은 기본적으로 동력발생장치, 동력전달장치,
주행장치 및 프레임과 차체 등의 4가지 요소로 구성된다.
-동력 발생 장치
: 자동차를 주행하기 위한 동력을 발생하는 장치로 기관본체, 연료장치, 냉각장치, 윤활장치, 흡배기장치, 점화장치, 시동장치 등으로 구성되어 있다.
- 동력전달 장치
: 기관에서 발생된 동력을 바퀴까지 전달하는 장치로 클러치, 변속기, 드라이브 라인, 차동장치, 액슬축 으로 구성된다.
- 주행장치
: 주행장치는 일반적으로 섀시라고도 하며, 자동차의 동력발생장치와 동력전달장치를 제외한 각 기구로 자동차를 효율적인 주행과 조향 혹은 정지시키는 등의 필요 구성요소를 말한다. 구성요소로는 조향장치, 현가장치, 제동장치, 휠과 타이어 등으로 구성된다.
- 차체
: 자동차의 전체적인 외형을 형성하는 부분으로 프레임을 기본으로 공기조화장치, 일반 전기 장치 및 전자제어 장치 등이 설치된다. 프레임은 여러 가지가 있으나 승용차용으로는 프레임과 차체 외형을 포함한 모노코크 보디를 많이 사용한다.
1.4 제원
- 길이 제원
전장 : 자동차의 최 전단에서 최 후단까지의 거리를 말한다(범퍼 포함)
전폭 : 자동차의 제일 넓은 위치의 폭(부속물 포함)을 말한다
전고 : 접지면과 자동차의 제일 높은 부분의 길이를 말한다
축구 : 전후 타이어 또는 차축의 중간 간의 거리를 말한다
윤거 : 좌우 타이어의 접지면 중심 사이의 거리를 말한다.
최저 지상고 : 접지면과 중앙 부분 최하부와의 거리를 말한다
오버 행 : 자동차의 앞 또는 뒷바퀴의 중심에서 차체의 맨 앞 또는 맨뒤까지의 길이를 말한다(범퍼는 제외)
최소 회전 반경 : 선회할 때 선회중심의 바깥쪽 바퀴(외륜)가 그리는 궤적원의 반지름을 말한다
- 중량 제원
차량 중량 : 공차 상태에서의 자동차의 중량을 말한다
차량 총중량 : 공차중량과 최대 적재 중량으로 최대적재 상태에 있는 차량의 중량이다.
차축 하중 : 차량의 전 또는 후 바퀴의 축에 작용하는 차량의 중량을 축하 중이라 한다.
차륜 하중 : 자동차의 1개의 바퀴에 작용하는 차량의 중량을 륜 하중이라고 한다.
1.5 자동차 산업 및 발달사
1. 자동차의 설계 및 제작
- 신차 개발 과정 :
자동차의 신차 개발에서 첫 단계는 기획에서 시작된다. 자동차가 가져야 할 치수, 성능, 형식 등을 확인하는 것이다.
즉 개발, 생산, 치수, 판매에 소요되는 비용, 설비 일정 등의 큰 틀을 정하는 과정이다. 일반적으로 상품기획에서 확정된 개요를 이용하여 기본 치수를 정하고 각종 부품의 배치 및 기본적인 성능 검토를 하도록 기본적인 레이아웃, 기본 제원,
전차량 레이아웃 및 도면 출도 등을 확인하여 진행한다.
- 설계 단계 :
기획단계 다음인 설계단계는 디자인 개발 단계, 부품 설계, 및 신설계도 등으로 구성된다.
- 법규의 적합성 시험
사고방지 안전규제의 목적과 승객 보호 안전규제의 목적 등으로 적합성 시험(안전 법규)을 행한다.
2. 산업화
- 조건 :
자동차의 산업화에 있어서 고려해야 할 것은, 즉 부품의 제조 및 자동차의 생산이 성립되기 위해서는 다음 조건을 갖추어야 한다.
시장조사 / 기술전문가 / 소재 전문가 / 부품조달 / 행정지원 / 재정분석
- 자동차의 구비 사항 :
운전성, 정비성, 내구성, 저소음, 유연성, 거주성, 배기 저감, 경제성
- 연비 향상 :
자동차의 주행에 요구되는 에너지의 절약을 위해서는 소형 경량화, 전동 저항 저하, 공기저항 저하, 기관 효율 향상,
엔진-변속기-고 동렬 조합의 최적화 등 1차적인 요소로 요구되는데 자동차의 제작 단계에서 결정한다.
- 소재 :
자동차용 소재는 산업화와 사회적인 요구에 맞추어 결정되며, 특히 안전성, 연비 향상, 리사이클 문제 등을 고려해서 결정한다.
3. 발달사
인류문명에서 바퀴가 달린 수레의 출현 이후로 19세기까지 동물의 힘을 이용하여 육상용 교통수단으로 이용하였다.
그 이후 1765년에 영국의 제임스 와트가 증기기관을 발명하고, 프랑스의 니콜라스 퀴노가 최초로 기계의 힘을 이용한 증기자동차를 발명하였다.
내연기관을 장착한 자동차는 독일의 오토가 4 행정 사이클 엔진을 발명한 이후로, 독일의 다이 물러가 오늘날의 가솔린 엔진 자동차를 완성하였다.
현재 자동차 형태는 1901년 미국의 GM의 전신이었던 올드 모바일 사가 대량생산을 시도한 후, 1908년 포드 사에 의해
T-model이 대량 생산되면서 시작되었다.
그리고 제1차 세계 대전 이후 엔진의 고출력화, 현가와 브레이크의 개선, 안전유리의 개발, 전기식 시동 모터의 발명 등으로 급속히 발전하였다.
1960년대에는 세계적으로 수요가 급증되어 자동차 붐이 조성되었고, 따라서 안전성과 대기공해의 문제가 대두되었다.
1970년대에는 두 번의 석유파동으로 기술의 급진적인 번화가 추구되면서 소형화가 요구되었다.
1980년대부터는 현재까지 저연비, 저공해, 고출력을 위한 노력으로 신소재 개발, 경량화, 소형화, 전자화의 추진 등이
이루어지고 있으며, 특 통신을 위한 위성 운전 시스템의 적용이 점차 확산되고 있다. 또한 디자인에 있어서는 규격화된
기존의 형태에서 컨셉션 카와 감성적인 디자인으로 변화되고 있는 추제이다.
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