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자동차는 어떻게 움직이는걸까?
작성일
2007-03-26 10:55:34
조회수
1126


한국공업규격(KS)에서 "자동차(Automobile)는 원동기와 조타장치를 구비하고 그것을 승차해서 지상을 주행할 수 있는 차량"이라고 설명하고 있다.
또 다른 의미에서 보면 자동차란 스스로 움직이는 수레라는 의미로 일반적인 정의는 가솔린.경유 따위를 연료로 하는 원동기와 조향장치를 구비하여 그 동력으로 바퀴를 돌려 레일에 의하지 않고 도로위를 달리게 만든 자전거이외의 차를 말한다.  자동차는 스스로 움직이기 위해 수만가지의 부품들이 유기적 결합에 의해 다양한 시스템으로 작동되므로 작동원리를 간략히 정의해서 설명하기는 무척 힘들다. 그러므로 여기서는 공학적인 메카니즘을 배제하고 차량이 정지상태에서 움직여가는 과정을 간략하게 적어보도록 하겠다.
<주>시스템별로 좀더 상세한 내용은  "자동차학습"방을 이용하세요.
 


1.시동

먼저 차를 움직이게 하기 위해서는 운전자가 좌석에 앉아 키로 시동을 걸어야 한다.  그러면 배터리(Battery)에서 전기가 공급되면서 스타팅모터(Staring Motor)가 엔진의 프라이휠을 돌리게 되며, 그와 연결된 크랭크축,피스톤,밸브등이 함께 움직이기 시작한다.

2.연료/공기의 공급

그와 동시에 ECU의 신호에 따라 인젝터(Injector)에서 적당한 양으로 분사된 가솔린과 흡기 매니폴드 (Intake Manifold)을 통해 공급된 공기가 혼합되면서 열려진 흡기밸브를 통해 실린더내로 유입되는데 피스톤의 하강에 따른 흡기관과 실린더내의 압력차에 의해 자연스럽게 실린더로 흡입된다.(흡기행정)
이때. 공급되는 공기는 에어클리너(Air cleaner)를 통과하면서 깨끗하게 걸러진후 스로틀 바디(Throttle Body)의 콘트롤밸브에서 유입량이 조절되게 된다.


3.엔진의 작동

실린더로 흡입된 홉합기는 흡.배기밸브가 모두 닫혀있는 상태에서 피스톤이 상승함에 따라 실린더내의 혼합기는 압축된다.(압축행정)
압축행정의 말기,피스톤이 상사점(실린더의 가장위쪽)에 달하기 조금전에 점화플러그(Spark Plug)의 불꽃점화로 혼합기는 상사점 가까이에서 연소가 이루어져 고온고압의 연소가스가 피스톤을 밀어 내려 크랭크축을 회전시키게 된다(팽창행정).
이후 흡기밸브는 닫히고 배기밸브가 열리고 압력이 내려간 실린더내의 배기가스를 피스톤이 하사점으로부터 상사점까지 밀여 올려 실린더 밖으로 배출시킨다.(배기행정)
이 배기가스는 배기 매니폴드(Exhaust Manifold) → 배기파이프(Exhaust Pipe) → 삼원촉매장치(Catalyst Honeycomb) → 머플러(Muffler)를 통해 대기중으로 방출된다.
혼합기의 연소에 의해 발생된 피스톤의 상하 왕복운동은 피스톤과 연결된 커낵팅로드(Con.Rod)를 통해 크랭크 축(Crank Shaft)을 회전시킴으로서 플라이 휠(Fly Wheel)에 회전력을 전달하고 구동전달장치(Transsmission)로 전달되게 된다. 
 

 

 

4.동력의 전달 및 변속

플라이휠의 회전력은 운전자가 클러치를 밟고 있거나 기어를 중립상태로 있을 경우에는 바퀴로 회전력을 전달하지 않는다. 기어를 중립상태에서 1단으로 움직인후 클러치 페달을 천천히 떼게되면 클러치의 다이어프램스프링 힘에 의해 클러치 디스크가 플라이휠면과 압착이 되면서 동력이 클러치축으로 전달되게 된다.  이 동력은 곧바로 변속기에 전달되어 변화한 차의 조건에 맞추어서 구동차륜의 구동토크(구동력)와 회전수(주행속도)를 바꾸거나 자동차를 후진시킬 때 회전방향을 반대로 전달하기도 한다.

5.바퀴의 구동

변속기의 변속비에 의해 결정된 구동력은 종감속장치와 차동장치(Differential)를 거치면서 최종 감속을 하게 되고 그 힘은 또다시 드라이브 샤프트(Drive Shaft)로 전달된다.  드라이브샤프트는 종감속장치로부터 차 바퀴로 구동력을 전달하는 회전축으로 축방향으로 신축이 가능한 등속조인트(Constant velocity joint)가 내장되어 있다. 이 드라이브샤프트 양끝단에는 타이어가 장착되어 있으며, 엔진에서 발생된 구동력은 드디어 타이어에 의해 노면에 전달되게 되고 자동차는 움직이기 시작한다.

 

 

   
   
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