자동차설계과제

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목차

자동차 설계

본문내용

무(이너 라이너)를 붙여 타이어와 림으로 부터 공기가 새지 않도록 되어있고 주행 중에 못에 찔려도 공기가 급격히 빠지지 않는 특징이 있다.튜브리스 타이어를 사용함으로써 타이어 타이어 내부의 공기가 직접 림에 접촉되고 있기 때문에 주행중의 열발산이 좋고 공기압의 유지가 좋으며 못 등의 날카로운 물질에 찔려도 급속한 공기 누출이 없어 사용에 편리하므로 튜브리스 타이어를 선정하게 되었습니다. 하지만 튜브리스 타이어는 림 후랜지 부위에 변형이 있으면 공기누출을 일으키는 일이 있습니다.
레디알 타이어
카카스고무가 트레드 센터라인에 90도 또는 91도에 가까운 각도로 배열된 구조로서 타이어를 옆에서 보았을때 카커스 코드가 방사형으로 배열된 타이어입니다. 따라서 바이어스 타이어에 비해 편평비를 자유롭게 설정할 수있다. 타이어를 편평화 함으로서 접지면을 크게하여 내 슬립성을 향상 시킬수 있고 횡 방향에 대한 강성이 우수하여 조종성과 안정성이 좋다. 고속 주행으로 적합하여 승용차에 많이 사용되나 옆 부분이 약한 단점이 있다. 레디알타이어의 선정이유는 조종안정성이 좋고 커브를 돌 때 안전하며 우선 회전저항이 적어 연료비가 절감되기 때문에 이 타이어를 선정하게 되었습니다.
195
타이어 폭
65
편평비(%)
R
레이디얼 타이어
15
타이어 내경(inch)
85
하중지수
H
속도 기호
선정타이어의 제원
195/65 R 15 85H
5.프레임 및 차체의 구조(외형의 디자인)
전장 : 4505 mm 전폭 : 1775 mm
전고 : 1480 mm 축간거리 : 2650 mm
윤거 전 1545 윤거 후 1540
6.기타 부가장치(option)
ABS(Anti-Lock Brake System)
급제동시에 차 바퀴가 완전히 잠지기 않고, 초당 수십회의 브레이킹을 강,약,강,약으로 아주 빠르게 진행되면서 네바퀴의 유압을 각각 조절하여 제동이 걸리기 때문에 제동거리가 단축되고 빗길이나 빙판길에서 제동시에도 차가 회전하는것을 막아주는 기능을 합니다.
VDC(vehicle dynamic control)
센서들이 휠스피드, 제동압력, 핸들의 각도, 차량 가속도 및 측면 가속도를 파악하여 VDC장치로 보내게 되면 이 정보들을 받아 차령의 미끄러짐 상태를 초기에 미리 파악하여 VDC가 작동시작하여 브레이크를 자동으로 작동시켜 자동차를 안전하게 정지시키는 기능을 합니다.
EDC(Elektronische Dampfer Control)
미끄러짐을 방지하는 엔진제어 방식으로 최적의 컨트롤로 미끄러짐으로 인한 사고를 미연에 방지 시켜주는 기능을 합니다.
7.시스템 레이아웃(lay out) 및 부품을 설계함
(각 항목의 선정이유를 간략히 설명)
우리팀은 준중형차를 기준으로 설계하였습니다. 이에 따라 1600cc엔진을 기준으로 하나씩 설계해 나갔습니다. 우선 일반 소비자의 개념에서 쉽게 접할수 있는 경제성을 고려한 자동차를 설계하는 것을 주제로 삼아서 부품하나하나씩 설계하였습니다. 우선 친환경을 생각하여 연료소비율을 고려하였습니다. 클러치의 선정이유는 요즘 자동차에 많이 사용되고 있으며 대중성에 맞게 저렴하고 구조가 비교적 간단하기 때문이다. 변속기는 동기물림식 전륜구동방식의 수동변속기를 선정하였습니다. 수동변속기를 채택하여 연비를 고려하였습니다. 그리고 전륜구동방식(FF)에서는 추진축을 생략하였습니다. 조향장치는 유압식조향장치를 선정하여 다른 전자제어 시스템보다는 저렴하고 저희가 설계하는 차에도 적절하다고 생각합니다. 맥퍼슨 스트럿식 현가장치는 주로 중형 이하의 승용차에 많이 이용되므로 좋은승차감을 위해 선정하게 되었습니다. 유압식 브레이크의 선정 이유는 각 바퀴에의 힘의 배분이 균일하고, 조정이 수월할 뿐 아니라 효율도 좋으므로 선정하게 되었습니다. 휠은 일반알로이 스포크 타입의 휠을 선정하였습니다. 선정이유는 조종안정성이 좋고 커브를 돌 때 안전하며 우선 회전저항이 적어 연료비가 절감되기 때문에 이 타이어를 선정하게 되었습니다.
8.설계된 자동차의 최고속도, 최대구동력, 최소회전반경을 수식을 적용하여 계산하시오.
최고속도
* 타이어 단면 높이
= (편평비/100) × 타이어 폭 = 0.65 ×195 = 126.75(mm)
* 타이어 내경의 지름(mm)
= 타이어 내경의 지름(inch) × 25.4 = 15 × 25.4 = 381(mm)
* 타이어 둘레 = 타이어 지름 × 3.14(원주율)
= {(타이어 단면 높이 × 2) + 타이어 내경의 지름} × 3.14
= {(126.75 × 2) + 381) × 3.14 = 1993.34(mm) = 199(cm)
* 타이어의 시간당 회전수
= {엔진한계 회전수(rpm) × 60} ÷ (각단 기어비 × 최종감속비)
= {6,200(rpm) × 60} ÷(0.78 × 4.294) = 372000 ÷ 3.35 = 111044 회전(h)
최고시속 (km/h)
= 타이어의 시간 당 회전수(h) × 타이어가 1회전 시 나아가는 거리(mm)
= 타이어의 시간 당 회전수(h) × 타이어의 둘레(cm) 계산 후 (km/h)단위로 변환해준다.
= 111044(h) × 199(cm) = 220977(cm/h) = 220.9(km/h)
최고속도가 220.9(km/h) 가 나오지만 모든 저항을 무시한 계산이므로 실 측정 최고속도는 계산식보다는 낮게 나올것입니다.
최대구동력
수동변속기의 동력전달 효율은 기어, 베어링에서의 마찰손실, 윤활손실등에 의해 1-5속에서는 90-95%, 직결에서는 99%, 종감속 기에서는 95-98% 정도가 보통이다.
여기 계산식에서는 마찰과 손실을 무시하고 효율을 1로 계산하였습니다.
(최대구동력)
=엔진의 최대토크 1단기어비 종감속비 동력전달효율 / 구동바퀴의 유효반지름(m)
: 구동력 ( Kgf )
: 엔진의 축 토오크 ( Kg m )
최소회전반경
자동차가 최대 선회할 때 바같쪽 앞바퀴가 그리는 동심원의 반경
R =
R = 최소회전 반경
Sinα = 바같쪽 앞바퀴의 조향각도
L = 축 거리
r = 킹핀 중심선에서 타이어 중심선까지 거리(캡버옵셋)
sinα
30°
L (mm)
2650
r (mm)
120
∴ R = = 5420(mm) ⇒ 5.42 (m)

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자동차설계,   자동차,   엔진설계,   서스펜션,   클러치,   타이어