차축(axle)은 자동차의 바퀴를 통해 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치이다. 액슬(axle)이라고도 한다. 베어링이나 축받이통으로 고정되어 바퀴나 기어가 축을 중심으로 회전하도록 도와준다. 통상적으로 앞차축, 뒷차축이 있으며 대형 차량의 경우에는 3~4개 장착된다.
개요
차축은 바퀴를 통해 자동차의 중량을 지지하는 축이며, 구동차축과 유동차축으로 나눈다. 구동차축은 종감속기어에서 전달된 동력을 바퀴로 전달하고 도로면에서 받는 힘을 지지하며 전륜구동 방식의 앞차축, 후륜구동 방식의 뒷차축, 사륜구동 방식의 앞, 뒷차축이 구동차축 등이 구동차축으로 분류된다. 유동차축은 간단한 구조로 자동차의 중량만 지지한다.[1]
활축 디자인에서 양측의 바퀴는 분리된 반축에 연결되며 현대의 대부분 차들은 대부분 이러한 구조를 가진다. 일부 디자인에서 이는 좌측 또는 우측 바퀴의 독립현가를 허용하며 설사 독립현가를 설치하지 않더라도 활축은 차동장치를 적용하여 자동차가 선회할 때 좌측바퀴와 우측 바퀴가 서로 다른 속도로 회전하게 한다.
탠덤 액슬(tandem axle)은 2개 또는 그 이상의 차축을 나란히 설치한 차축을 가리킨다. 트럭 디자인에서 이러한 구조를 적용하여 1개 축보다 더 큰 하중 지지능력을 제공한다. 세미트레일러(Semi trailers)는 통상적으로 뒤에 탠덤 액슬을 설치한다.
액슬 제조에 사용하는 재료는 주로 미국자동차 기술자협회 SAE 그레이드 41xx 스틸(SAE grade 41xx steel) 또는 SAE 그레이드 10xx 스틸(SAE grade 10xx steel)을 적용한다. SAE 그레이드 41xx 스틸은 일반적으로 크롬 몰리브덴강(chrome-molybdenum steel) 또는 크로몰리(chrome-moly)를 가리키며 SAE 그레이드 10xx 스틸은 탄소강(carbon steel)을 가리킨다. 두 가지 재질의 주요한 차이는 크로몰리가 굳힘이나 파괴에 더 강하고 전문 용접처 외에 통상적으로 볼 수 있는 도구로 용접이 어렵다는데 있다.
구동축
현대의 전륜구동차들은 대부분 변속기(기어박스와 차동장치)와 앞차축을 하나로 통합하여 트랜스 액슬(transaxle)이라 호칭한다. 구동축은 2개 반축 사이에 유니버설 조인트(universal joints, 축이음의 일종)와 차동장치를 가진 활축이며 각 반축은 등속도 자재이음(CV Joint: constant velocity joint)을 사용하여 바퀴와 연결된다. 등속도 자재이음은 차량이 선회할 때 휠어셈블리의 수직자유이동을 가능하게 하며 킹 핀을 둘러 싼 스터브 액슬의 회전에 협력한다.
후륜구동차들과 트럭은 엔진이 드라이브 샤프트(driveshaft)를 회전시켜 회전력을 차량 뒷 부분에 배치된 구동축에 전달한다. 구동축은 활축일 수도 있지만 통상적으로 차동장치를 가진 스플리트 액슬(split axle) 구조를 많이 적용한다. 이런 경우에 좌측 후륜에 연결된 하나의 반축이 차동장치에 연결되고 다른 반축이 똑 같이 우측 후륜과 연결되어 차동장치와 함께 뒷차축을 구성한다.[2]
리프트 액슬
일부 덤프 트럭과 트레일러에는 리프트 액슬이 적용되어 기계적으로 올리거나 내릴 수 있다. 하중제한을 받는 다리를 통과할 경우에 차축을 내리워 하중 능력을 향상시키고 화물의 중량을 더 많은 바퀴에 배분할 수 있다. 필요하지 않은 경우에 액슬을 올려 타이어와 액슬의 마모를 줄이고 기타 바퀴들의 견인력을 키울 수 있으며 빡빡한 선회에서 측면 스크러빙(scrubbing)을 완화하여 선회를 순리롭게 할 수 있다.
일부 자동차 제조사들은 컴퓨터로 제어하는 에어리프트(airlift)를 제공하여 주축이 무게 한도에 도달할 때 자동적으로 고정축을 내리게 한다. 고정축은 필요에 따라 버튼으로 수동 제어를 할 수 있다.
리프트 액슬은 1940년대 초반부터 사용되었으며 기계 장치로 리프트를 추진하다가 얼마 안 지나 유압식으로 기계식을 대체하였다. 리프트가 가능한 탠뎀 구동축은 1957년에 핀란드의 트럭제조사 바나잔 자동차 공장(Vanajan Autotehdas)가 발명하였으며 이 회사의 역사는 Sisu Auto와 같이 이루어진다.
차축의 종류
- □ 뒷차축
뒷차축은 지지방식에 따라 전부동식(Full-Floating), 반부동식(Semi-Floating), 3/4부동식(Three-Quater Floating) 등 3개 분류로 나뉘며 차축의 하우징에 따라 벤조형, 분할형, 빌드업형으로 나눈다.
- □ 앞차축
앞차축은 차축의 기능에 따라 고정차축과 활축으로 나뉘며 고정차축에는 엘리오트식, 리버스 엘리오트식이 있다.
각주
참고자료
같이 보기
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매연저감장치 • 배기 • 배기음 • 배기장치 • 배출 • 에어덕트 • 흡기 • 흡기장치 • 흡배기 • 흡배기장치 • 흡입
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