자동차 핸들(조향장치, 스티어링)의 구조와 부품 간단히 알아보기

자동차 핸들의 간단한 구조이다. 

조향장치, 스티어링 시스템, 핸들구조 모두 동일한 것을 말하고 있다고 할 수 있다.

이 방식은 랙 앤 피니언 구조(Rack and pinion)라고 하는데 요즘은 대부분 이 방식을 사용한다.

3번 부위를 보면 알 수 있듯 핸들을 회전시키면 톱니바퀴가 돌면서 바퀴를 회전시킨다.

다음의 3번 위치를 확대시킨 모습을 보면 차의 조향장치(스티어링)에 대해 더욱 간단히이해가 가능하다.

3번 부위를 확대시킨 모습인데 이 처럼 기본적인 원리는 매우 간단하다. 핸들을 돌리면 봉에 달린 톱니가 돌아가고

그에 맞물려 있는 아래의 길쭉한 톱니가 좌우로 이동하며 바퀴 각도를 조정하게 된다. 3번 부분이 파워스티어링기어박스 부분이다.(오무기어)

하지만 단순히 사람의 손의 힘만으로 무게가 상당한 2개의 바퀴를 움직이는건 힘이 필요하므로 사람이 힘을 덜 쓰고 바퀴를 회전시킬 수 있게  유압장치를 사용해 힘을 덜 쓰고도 핸들을 돌릴 수 있게 하는데 이를 파워스티어링이라고 부른다.

요즘 차는 당연히 다 파워 스티어링이다.

파워스티어링의 구조

파워스티어링이 핸들을 쉽게 도와줄 수있게하는 방식에는 3가지가 있다.

먼저 가장 널리 사용되는 유압방식이다.

간단히 이야기 하면 펌프가 달려 있어 기름을 왼쪽이랑 오른쪽 양방향으로 보낼 수 있다.(이 기름이 파워스티어링액(오일)이다.)

사용자가 핸들을 한방향으로 돌리면 핸들방향에 따라 작동하는 펌프가 오른쪽이랑 왼쪽 중 한쪽으로만 기름을 보내면 채워지는 기름의 압력에 의해서 한뱡향으로 미는 힘이 발생할 것이다. 다음 링크의 동영상을 보면 쉽게 이해가 가능하다.

http://youtu.be/hB-hBcbDOMs?t=3m20s

또 다른 방식은 전기모터 방식으로 전기모터가 배터리로 부터 전기를 공급받아 핸들을 돌리는 것을 도와준다.

마지막은 전기모터 방식과 유압식을 결합한 방식이다.

파워스티어링오일(액)

보닛을 열어보면 스티어링오일통에 있고 눈끔선이 있어 모자라면 보충을 해줘야 하고 만약 누유가 발생해 오염됐을 가능성이 있다면 오일을 교환해준다. 누유가 발생한다면 오무기어(기어박스)의 고무부분(고무부트)이 찟어져 오일이 새는 것인데 고무부트만 교환해도 되지만 고무부트만 구하기 어려울 수도 있다.

파워스티어링오일은 일반적으로 미션오일과 동일한 것을 사용한다.

규격은 SP, Dexron(덱스론) 이 2가지가 널리 사용되며

SP3, SP4, SP5, 덱스론2, 덱스론3, 덱스론4 등 이렇게 뒤에 숫자가 붙어 다시 구분된다.

예를 들어 NF소나타에는 SP3가 사용된다. 이런 규격 앞에 ATF-SP3 이렇게 붙어 있는데

ATF는 오토트랜스미션플루이드 즉 미션오일이라는 뜻이다.

등속조인트(constant velocity joint)

등속조인트는 엔진의 회전력을 바퀴에 전달하는 역활을 한다.

과거 후륜구동일 때에는 앞바퀴는 조향만을 담당해서 등속조인트가 필요없었으나

전륜구동이 되면서 앞바퀴를 좌우로 회전시켜도 엔진의 회전력을 바퀴에 전달하기 위해서 등속조인트가 필요해졌다.

등속조인트도 좌우로 원활하게 움직이기 위해 고무부트가 있는데 이 고무부트가 찟어져 구리스가 새어나가면 

우회전, 좌회전 중 어느 한 쪽으로 돌 때에만 소음이 발생하는 경우가 종종 있다.  

다음 그림처럼 되어 있어 엔진의 회전력을 핸들을 틀어도 원활하게 전달할 수 있다. 저 부분을 고무로 감싸고 오일을 주입하는데 고무가 찟어지면 오일이 없어지고 마찰이 커져서 소음이 발생한다.

다음 동영상은 이런 랙앤피니언 구조의 조향장치를 이해하기 쉽게 설명하고 있다.