Ride comfort, one of the most important performances of a car, is affected by vibration, noise, dynamic movement, and ergonomic factors. Among these factors, ride comfort vibration is heavily affected by the seat system, tire, suspension, and body structure. In this study, vibration characteristics of seat, tire, suspension, and body structure are analyzed. The vibration transfer function from the road input to the human body is also investigated.
자동차의 소음은 차실내 소음과 차외소음의 두가지로 나눌 수 있는데 소음은 자동차에 탑승하고 있는 사람들이 감성적으로 느끼는 것이어서 차량의 상품성에 직접적인 영향을 미치므로 자동차 제작자는 보다 더 정숙한 차실내 분위기를 만들기 위하여 자율적이 노력을 게을리 하지 않는 분야이며, 차외 소음은 산업화와 경제적 성장에 따른 자동차 수의 증가로 인하여 도로교통 소음에 크게 기여하므로 각국 정부 는 법률로써 이를 규제하고 있다. 소음을 포함한 환경오염 방지에 대한 관심이 고조 되는 가운데 도로 주변에서의 도로교통 소음은 주민의 일상생활 및 주게에 점점 더 크게 영향을 주게 되어, 국민이 소음측면에서 보다 더 편안한 생활을 할 수 있도록 정부는 가속주행소음, 배기소음, 경적소음 등 자동차로 기인하는 소음의 수준을 낮추고자 노력하여 왔다. 이 글에서 법규의 규제를 받고 있는 자동차로 기인하는 소음 중 도로교통소음에 기어가 큰 주행상태의 자동차 소음저감을 목표로 하는 가속 주행 소음 규제와 그 대책을 기술하였다.
최근 자동차기술의 발달로 인한 차량의 경량화, 고급화 추세는 더욱 개선된 승차감을 요구하고 있다. 승차감에 영향을 미치는 주요인으로서는 엔진의 진동과 소음, 변속장치, 구동축 등의 구동 계통의 진동 및 소음, 그리고 노면으로부터의 진동, 외부 공기의 흐름에 의한 소음 등 여러가지가 있다. 엔진지지계는 이중 엔진의 진동 및 소음을 절연하는 기능을 맡고 있고 동시에 엔진하중의 지지, 변위제한, 충격흡수 등의 기능도 가지고 있다. 실제에 있어서 엔진지지계는 진동 및 소음 절연의 기능 외에 다른 기능도 갖고 있으나 이중 가장 어렵고 해석이 곤란한 것은 결국 진동절 연성능이라고 할 수 있다. 그러나 여러 가지 제약조건이 있으므로 최적의 진동절연특성의 실 현이 항상 가능한 것은 아니고 방진고무의 특성치난 지지각도 등의 어느 범위안에서만 선택이 가능하므로 실제 설계에 있어서는 적용상의 특정조건을 만족시키는 초기설계치를 정하여 그때의 진동절연특성을 평가하고 기준이하일때는 설계치를 재조정하여 다시 평가하는 접근방식이 실질 적이다. 따라서 이 설계과정에 필요한 엔진지지계의 진동절연특성해석 및 평가용 컴퓨터 프로 그램을 개발하였으며 그 해석치와 실험결과를 비교하여 타당성을 입증하였다.
변속기에서 발생하는 치타음을 클러치를 통하여 해결하려는 방법으로 자동차 중립시와 주행시 각기 다른 비틀림특성을 갖는 클러치를 대상으로 한 실험으로부터 엔진플라이휠, 인풋기어, 변속기 케이스의 진동을 측정하고 분석함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다. 자동차 중립시나 주행시에 수동변속기에서 발생하는 치타음은 클러치를 통하여 해결될 수 있음을 알 수 있었다. 클러치의 프리댐퍼와 메인댐퍼의 비틀림강성과 히스테리시스는 중립시와 주행시 치타음에 대해 각기 다른 특성을 갖게 되는데 메인 댐퍼만으로 구성된 클러치는 주행시에는 치타음을 제거하는데 효과적이지만 중립시에는 인풋기어의 비틀림 공진에 의하여 변속기가 가진되어 치타음이 발생하였다. 주행시 변속기 치타음 제거효과를 감소시키지 않고 중립시 변속기에서 발생하는 치타음을 제거하기 위해 메인댐퍼만으로 이루어진 클러치디스크에 프리댐퍼 부분을 첨가하여 보았는데 자동차 주행시의 치타음 제거효과를 유지하면서 중립시의 치타음을 제거시킬 수 있다는 것을 확인하였다.
차량을 개발함에 있어 인간의 감성적인 분야에서 가장 중요한 분야의 하나가 진동 소음 및 충격 분야라 할 수 있겠다. 소비자들이 차량에 탑승하였을때 가장 민감하게 느끼기 때문이다. 이러한 소비자들의 감성지수를 만족하기 위한 노력이 각 자동차의 기술연구소, 학계및 국가연구소에서 심도있게 연구되고 있다. 최근에 많이 연구되는 active noise control 및 active suspension control등도 이 분야에 속하는 것들이다. 그러나 아직 이러한 신기술들이 실용화되기 위해서는 많은 상용화 연구가 진행되어야 하는 관계로 산업계에서는 현재의 진동소음저감기술을 좀더 단시간에 차량개발 프로그램에 적용하는데 더욱 큰 노력을 할 필요가 있을 것이다. 따라서 여기에서는 현재 자동차업체에서 수행하는 진동, 소음및 충격시험평가에 대해서만 국한하여 기술하고자한다.urce)을 찾아 직접 그 원인을 차단 및 치유하는 적극적이고 공격적인 방법을 이용하고있다. 본 글에서는 이러한 진동소음 문제를 차량의 개발 단계에서 해결하기 위한 일련의 과정 및 여러가지 개선기법에 대해서 살펴보고 그를 통한 진동소음 문제 해결방법을 제시하고자 한다.
4WD자동차의 엔진마운트 설계기법의 정리 및 실제차량의 실험적 mode 해 석을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 4WD자동차의 엔진마운트 설계 개념을 체계화시키고, 이를 실제차량에 대 해서 실험적 mode해석을 해본 결과 잘 일치함을 확인하였다. 2. power transmission system에 부가되는 장치(front propeller shaft)의 영 향을 검토한바, frequency shift현상이 발생함을 확인하였다. 이러한 영향은 이들 부가장치들의 질량증가 및 관성모멘트의 변화로 기인되며, 질량의 증가 보다는 관성모멘트의 영향이 상대적으로 크리라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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