주행저항

주행저항(Rolling Resistance, 走行抵抗)은 주행 중 자동차가 받는 저항이다. 일반적으로 타이어의 회전저항, 중력에 의한 저항, 가속 저항, 공기 저항 등의 총합으로 표현한다.

개요

주행저항은 주행 시 받게 되는 저항이기 때문에 기관출력에 의해 극복되며 총 주행저항은 기관으로부터 차륜에 전달되어야 할 구동력을 결정하며 차륜과 자동차 전체에 작용할 수 있다. 주행저항과 기관의 회전토크, 동력전달계 효율의 상호관계로부터 주행성능, 즉 최고속도, 등반능력 및 가속능력 등이 결정된다. 일반적으로 고도가 높아짐에 따라 기관의 출력은 감소한다. 상용차의 경우는 고도가 100m 높아질 때마다 견인차와 트레일러의 총 중량을 각각 10%씩 낮추도록 권장하는 회사들도 있다. 전진운동에 대항하여 차륜에 작용하는 저항을 차륜저항이라고 하며 자동차 전체에 작용하는 저항으로는 공기저항, 기울기 저항 및 가속저항 등이 있다.

종류

구름저항

구름저항은 자동차가 수평 노면 위를 굴러 이동할 때 받는 저항의 총합으로 타이어를 변형시키는 저항, 자동차 각부의 마찰, 노면을 변형시키는 저항 등으로 구성된다. 평지를 직진 주행하는 자동차의 차륜저항의 대부분은 구름저항으로 대부분 평지를 주행할 때 회전하는 타이어의 변형에 소요되는 일에 의해서 발생된다. 노면이 연약할 경우, 수막현상 하에서는 지표면의 변형에 소요되는 일도 고려해야 한다. 하지만 자동차 각부의 마찰 즉, 내부저항은 동력전달계의 효율로서 고려된다. 따라서 구름저항에서는 외부저항만을 취급하며, 취급하는 외부저항으로는 타이어의 변형저항과 노면의 변형저항이 있다. 하지만 포장도로의 표면은 변형되지 않는 것으로 가정하지만 타이어의 변형만을 고려하면 된다. 차륜의 허브 중심에 수직으로 작용하는 힘과 그 반력에 의한 타이어는 노면에서 압착되어 접지면, 푸트 프린트를 형성한다. 푸트 프린트에서의 압력분포는 비대칭이다.

차륜종류 비교

차륜 종류	도로 상태	구름저항계수
승용차용 공기 타이어	콘크리트(건조)	0.01~0.02
	콘크리트(젖음)	0.02~0.03
	아스팔트(건조)	001~0.02
	아스팔트(젖음)	0.02~0.03
	자갈 및 타르(건조)	0.02~0.03
	비포장 도로	0.05
	농로 및 모랫길	0.1~0.35
상용차용 공기 타이어	콘크리트, 아스팔트(건조)	0.006~0.01
기차용 금속 차륜	철로	0.001~0.002

공기저항

공기저항은 공기유동 중에 노출된 물체가 운동할 때는 공기력의 영향을 받게 된다. 주행 중인 자동차의 진행방향에 반대방향으로 작용하는 공기력을 공기저항이라고 한다. 공기저항은 공기밀도, 앞 투영 단면적, 주행속도, 자동차 형상의 영향을 크게 받는다. 먼저 주행풍의 합성 속도는 바람의 속도 그리고 차체의 길이방향 축에 대한 주행풍의 유입각에 따라 속도로 직진 주행하는 자동차에 유입되는 주행풍의 합성속도가 결정된다. 직진 주행할 때는 같이 코사인의 법칙을 이용한다. 공기저항계수는 주로 물체의 형상에 따라 차이가 발생하는데, 물체의 기본형상에 따른 공기저항계수 즉 자동차 공기저항계수에 영향을 미치는 여러 가지 요소들 중 몇 가지는 특정한 예를 가지고 있다. 공기저항계수를 낮추는 요인에는 마이너스를 공기저항계수를 높이는 요인에는 플러스를 부가한다. 앞 투영 단면적은 자동차 전면에서 연직면에 자동차를 투영했을 때의 단면적으로서, 실제로는 설계도면으로부터도 구할 수 있고 단위는 ㎡이다. 앞 투영 단면적의 경험값은 일반적으로 승용차에서는 1.5~2.5㎡ 범위, 그리고 상용차에서는 4~9㎡이다.

승용차의 공기저항계수

자동차 명	공기저항계수cw	앞 투영 단면적 A(㎡)	cwㆍA(㎡)
아우디(Audi AG) 100	0.311	2.05	0.638
프리미어자동차(Premier Cars) 피아트 우노 ES	0.335	1.83	0.613
메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz) 300E	0.295	2.06	0.608
오펠(Opel Automobile GmbH) 카데트 GSI	0.312	1.91	0.596
오펠 오메가	0.280	2.06	0.577
포르쉐(Porsche) 944 터보	0.321	1.86	0.597
르노(Renault) 25 TS	0.312	2.04	0.636

기울기 저항

기울기 저항은 자동차가 비탈길을 오를 때, 중력의 진행 반대방향 분력에 의해 자동차의 무게중심에 뒤 방향으로 작용하는 일종의 저항을 말한다. 기울기 저항은 구배저항 또는 등반저항으로도 불린다. 하지만 언덕길을 내려갈 때는 자동차의 질량이 구동력을 지원하는 힘으로 작용한다. 기울기 저항은 자동차의 질량과 노면의 기울기에 따라 변화하며 일반적으로 노면의 기울기는 각도로 표시하지 않고 백분율로 표시한다. 기울기 10%는 수평거리 100m에 높이 10m일 경우의 값으로 기울기 저항을 계산할 때 5%의 오차를 허용한다면, 기울기 30%까지는 정의된 식을 통해 사용할 수 있다. 대부분의 가파른 도로들도 기울기 30%를 초과하는 경우가 드물기 때문에 거의 모든 도로에 대해서 식을 적용할 수 없다. 농용도로나 산악도로 등에서는 기울기가 틀 경우가 있을 수 있다.

가속저항

가속저항은 주행 중인 자동차의 속도를 증가시키는 데 필요한 힘이다. 일반적으로 물체의 운동속도를 상승시키려면, 물체의 관성력을 극복해야하기 때문에 가속저항은 관성저항이라고 한다. 자동차를 1개의 강체로 보면 자동차가 가속될 때, 자동차 전체는 주행방향으로 간다. 이를 병진가속운동이고 내부의 기관과 동력전달계의 회전부품들은 주행방향으로는 물론이고 회전방향으로 가속되는 것을 병진가속운동과 회전가속운동이라고 한다. 가속저항에서는 회전부의 관성을 극복하는데 소요되는 회전력을 별도로 고려해야하고 결과적으로 자동차의 질양이 증가된 것과 같은 현상으로 나타난다.

견인저항

견인저항은 피견인차의 모든 저항의 합으로 표시되며, 피견인차의 개별 저항은 다른 저항들을 구하는 방법과 동일하게 구한다. 피견인차의 공기저항은 견인차와 피견인차의 주위의 공기유동때문에 크게 달라진다. 견인차와 피견인차의 앞 투명 단면적이 같을 경우에도 피견인차의 공기저항은 일반적으로 견인차의 공기저항에 10~15%를 추가한다. 또한 커브를 선회할 때에도 피견인차의 커브저항은 크게 증가하기 때문에 정확한 견인저항을 계산하기 위해서는 이들의 요소를 고려해야한다.

기타저항

총 주행저항은 자동차가 주행을 하면서 그때그때마다 운전점에서 자동차의 운동에 대항하여 발생하는 개별 저항들의 총합을 말한다. 주행저항출력은 각 운전점에서 단위시간 당 소비되는 에너지를 말하며 주행저항출력은 총 주행저항과 자동차 주행속도의 곱으로 표시된다.

참고자료

• 〈주행저항〉, 《네이버 지식백과》

같이 보기

• 저항
• 자동차
• 주행

이 주행저항 문서는 운전에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

교통 : 교통, 교통수단, 운전 □■⊕, 운송, 도로, GTX역, KTX역, 수도권 지하철역, 인천 지하철역, 부산 지하철역, 대구 지하철역, 대전 지하철역, 광주 지하철역, 철도역, 버스터미널, 공항, 항구, 국가어항, 한국철도, 중국철도, 일본철도 운전 ACC 모드 • FSD • OFF 모드 • ON 모드 • P턴 • S코스 • T코스 • U턴 • 가감속 • 가속 • 가속도 • 가속성 • 감속 • 개문발차 • 경고 • 경유 • 경유지 • 고속 • 고속주행 • 곡예운전 • 공기저항 • 공기저항계수(CD값) • 공주거리 • 공회전 • 과속 • 관제 • 교대 • 교대시간 • 교차 • 구동 • 구동력 • 구름저항 • 급가속 • 급감속 • 급발진 • 급속 • 급정거 • 급제동(급브레이크) • 급출발 • 끼어들기 • 난폭운전 • 내구연한 • 냉간시동 • 노면소음 • 노킹 • 눈뽕 • 다운포스 • 대리운전 • 대포차 • 대향차 • 도로주행 • 도착 • 도착지 • 동승 • 뒷차 • 드라이브스루 • 드라이브인 • 락크롤링(락크라울링) • 레브매칭 • 레이싱(경주) • 로드홀딩 • 마력 • 만석 • 매직 카펫 라이드 • 모니터링 • 모닝노크 • 모범운전 • 모터스포츠 • 목적지 • 무면허운전 • 무인운전 • 무임승차 • 반자율주행 • 반클러치 • 발레모드 • 발차 • 방어운전 • 방음 • 법인대리운전 • 변속 • 보복운전 • 부스트모드 • 불법운전 • 불법유턴 • 불법택시 • 불법행위 • 빗길운전 • 사각지대 • 사납금 • 사선주행 • 서행 • 서행운전 • 소음 • 속도 • 속도위반 • 속력 • 수막 • 수막현상 • 스마트모드 • 스텔스차량 • 스포츠모드 • 스포츠 브레이크 • 승차(탑승) • 승차감 • 승차권 • 승하차 • 시각 • 시내주행 • 시동 • 시력 • 시승 • 시야 • 시야각 • 시운전 • 안전 • 안전거리 • 안전속도 • 안전운전 • 안전운행 • 앞지르기 • 앞차 • 야간운전(야간주행) • 양력 • 양력계수(CL값) • 양방통행 • 언더라이드 • 에코모드 • 엔진브레이크 • 역주행 • 열간시동(온간시동) • 옆차 • 예열 • 오토파일럿 • 와류 • 완전자율주행 • 완주 • 운임 • 운전 • 운전미숙 • 운전습관 • 운행 • 원격시동 • 위험 • 음주운전 • 음주측정기 • 응시 • 이동 • 이동권 • 일방통행 • 일시정지 • 자율주행 • 저속 • 저속주행 • 전방 • 전방주시 • 전진 • 전진기어(D) • 전후방 • 접근차 • 정속 • 정속주행 • 정지 • 정지거리 • 정차 • 제동 • 제동거리 • 제동력 • 제동성 • 제로백 • 제로턴 • 제어 • 제한속도 • 조작 • 졸음운전 • 주간운전(주간주행) • 주시 • 주행 • 주행거리 • 주행모드 • 주행저항 • 중립 • 중립기어(N) • 중속 • 중앙선 침범 • 직진 • 진동 • 차간거리 • 차박 • 차선변경 • 청각 • 청력 • 초보운전 • 추월 • 출발 • 출발지 • 출입 • 충격 • 충돌 • 측면 • 측방 • 칼치기 • 컴포트모드 • 컴포트 브레이크 • 크랩주행 • 크리핑 • 토크 • 통과 • 통행 • 트랙션 • 트롤리 딜레마 • 파킹기어(P) • 편제동 • 풋브레이크 • 풍절음 • 픽업 • 하이스트모드 • 하차 • 하차감 • 항력(드래그포스) • 항속거리 • 헛바퀴 • 환승 • 회생제동 • 횡단 • 후방 • 후열 • 후진 • 후진기어(R) • 휠핑 • 흡수 • 힐앤토 코너링 그립주행 • 급커브 • 급핸들 • 급회전 • 드리프트주행 • 랩타임 • 반시계방향 • 불법우회전 • 불법좌회전 • 선회 • 슬로우인 패스트아웃 • 시계방향 • 실조향각 • 아웃 인 아웃 • 액셀워크 • 언더스티어 • 역회전 • 오버그립 • 오버스티어 • 우측 • 우회전 • 접지력(그립) • 조향 • 조향각 • 좌우측 • 좌측 • 좌회전 • 카운터스티어 • 코너링 • 코너링 그립 • 코너링 테크닉 • 파워오버스티어 • 피봇턴 • 피시테일 • 한계그립 • 핸들링 • 회전 • 회전반경 운전자 고령운전자 • 관제사 • 기관사 • 기장 • 난폭운전자 • 대리운전기사 • 대리운전업체 • 동승자 • 마이카족 • 모범운전자 • 버스기사 • 부기장 • 선원 • 선장 • 손님 • 쇼퍼 • 스튜어드 • 스튜어디스 • 승객 • 승무원 • 승차정원 • 안내양 • 우주비행사 • 운전기사 • 운전병 • 운전자 • 음주운전자 • 장애인 운전자 • 조수 • 조종사(파일럿) • 졸음운전자 • 초보운전자 • 탑승객 • 탑승자 • 택시기사 • 트럭기사 • 함장 • 항해사 주차 고임목 • 공영주차장 • 공용주차장 • 기계식 주차장 • 노상주차장 • 노외주차장 • 무인주차장 • 반자주식 주차장 • 발레파킹 • 부설주차장 • 불법주정차 • 불법주차 • 셀프주유소 • 스마트주차 • 실내주차 • 실내주차장 • 실외주차(야외주차) • 실외주차장(야외주차장) • 옥상주차장 • 원격주차 • 이중주차 • 입차 • 자동주차 • 자동출차 • 자율주차 • 자주식 주차장 • 장애인 전용 주차구역 • 전방주차 • 주기장 (건설기계) • 주기장 (항공기) • 주유 • 주유건 • 주유기 • 주유소 • 주정차 • 주정차 금지구역 • 주차 • 주차공간 • 주차구역 • 주차권 • 주차기어 • 주차대행 • 주차료 • 주차면 • 주차시설 • 주차위반 • 주차장 • 주차타워 • 중립주차 • 지상주차장 • 지하주차장 • 직각주차 • 차고 • 차고지 • 출차 • 평행주차 • 후방주차 면허 • 관리 국제운전면허증 • 단속 • 도로교통법 • 등록 • 등록기준지 • 면허 • 면허정지 • 면허취소 • 무면허 • 사용본거지 • 여객자동차운수사업법 • 연습면허 • 운전면허 • 운전면허시험 • 운전면허증 • 운전학원 • 임시운행허가 • 자동차관리법 • 자동차등록원부 • 자동차등록증 • 자동차세 • 장롱면허 • 저공해 차량 스티커 • 취득세 • 폐차 • 폐차장 • 형간전환 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반