엔진
동력을 만들어내는 엔진(engine)
엔진의 실린더 아래 커넥트 로드가 붙어 상하운동을 한다.
커넥팅로드가 위아래로 움직이며 크랭크 축을 돌려 회전운동으로 바꾸면 이 힘이 플라이 휠을 거쳐 클러치와 변속기로 나간다. 이 때 rpm은 크랭크의 회전수이고, 토크(torque)는 커넥팅 로드가 내리 누르는 힘이다.
엔진의 힘은 우선 클러치를 거치게 된다. 클러치란 플라이 휠과 트랜스 미션(변속기)의 압력판 사이에서 동력을 차단해 주는 장치이다.
시동을 걸 때나 변속시 엔진의 힘을 잠깐 끊는 역할을 한다.
자동밋션은 플라이휠에 붙어있는 토크 컨버터 오일의 흐름에 의해 토크와 속도가 변한다.
엔진(Engine)의 개요
연료가 연소되면서 발생하는 열에너지를 기계적인 에너지로 바꾸어 자동차가 움직이는 데 필요한 동력을 얻는 장치로 사용연료에 따라 일정한 배기량에서 최대의 출력을 내면서도 연료는 적게 소모되는 서로 상반된 두 가지 요구를 만족시킨다.
１. 엔진의 작동원리
현재 가솔린 엔진의 대부분은 흡입-압축-폭발-배기의 4행정 방식으로 작동되어 동력을 얻으며, 작동 원리는 운동, 작동, 연료 공급 방식과 실린더수 및 배열에 따라 구분된다.
* 운동방식
왕복 엔진 : 피스톤을 이용한 일반적인 엔진
로터리 엔진 : 3각형의 로터가 한바퀴 도는 사이에 세번 연소가 일어나며, 밸브가 없어서 구조가 간단하고 부품의 수가 적은 이점이 있으나, 연료와 오일소모에서 레시프로 엔진 수준에는 못미친다.
* 작동방식
4행정 사이클 엔진 : 피스톤이 4행정(흡입-압축-폭발-배기)으로 이루어진 엔진.
다시말하면 1사이클에 크랭크축 2회전하는 엔진.
2행정 사이클 엔진 : 흡입-압축-폭발-배기를 크랭크축 1회전하는
동안 이루어진 엔진
* 연료공급방식
가솔린 엔진 : 연료와 공기가 혼합된 혼합가스의 폭발력에 의하여 동력을 발생하는 엔진.
디젤 엔진 : 엔진 실린더내에 공기만을 흡입하여 피스톤으로 고압축하면 흡입된 공기가 고온(500∼700℃)이 된 상태에서 경유를 분사하여 자연착화로 폭발하게 하여 동력을 발생시키는 엔진.
LPG 엔진 : LPG를 주연료로 가스용기(고압 탱크) →여과기 →솔페노이드 밸브 →가스 조정기 →혼합기 →실린더 등의 연료 공급순서로 동력을 발생시키는 엔진.
* 실린더 및 배열방식
실린더수 : 단실린더, 다실린더
실린더 배열 : 일반적으로 널리 이용되는 직렬형, 특수용 버스 등에 이용되는 수평 대향형, 그랜저, 포텐샤 등 고급차종에 이용되는 V형, 프로펠러 형식의 경비행기에 이용되는 星형 등이 있다.
２. 엔진의 구조
보통 기본적인 구조로 엔진 본체에는 크게 실린더 헤드, 실린더 블록, 크랭크케이스의 3부분으로 구분된다.
* 실린더 헤드
흡기, 배기 밸브 및 다기관이 설치되어 있다.
압축된 혼합기를 연소시키는 연소실, 고압을 방전하는 점화플러그가 있다.
수냉식 엔진에는 냉각수를 흐르게 하는 물통로가 있고, 공냉식 엔진에는 냉각핀을 설치하고 있다.
* 실린더 블록
실린더 4∼6개를 일체로 주조한 블록이다.
블록위에 실린더 헤드가 밑에는 엔진오일을 저장하는 오일팬이 설치되며, 피스톤과 크랭크축이 설치된다.
* 크랭크케이스
상부는 실린더 블록과 일체로 되어 있다.
하부는 강판이나 경금속으로 만든 오일팬이 개스킷을 사이에 두고 설치된다.
한쪽면을 깊게하여 엔진이 기울어져도 엔진오일이 충분히 고여있도록 되어 있다.
윤활장치
엔진내부의 각 마찰부에 오일을 공급하여 기계마멸 방지 청정, 기밀, 냉각, 방청 및 응력의 분산 등의 역할을 할 수 있게 하여 엔진의 작동을 원활하게 하는 장치이다.
엔진 밑에 설치된 오일팬에 고여있는 엔진오일을 오일펌프에 의해 흡입되어 엔진오일 필터를 지나면서 불순물이 제거된 후 각 윤활계통으로 보내게 된다.
１. 윤활장치의 구성
* 오일펌프
오일팬내의 오일을 엔진 각 작동부에 압송시키는 역할.
* 유압조정기
공급되는 엔진 오일을 일정한 압력으로 유지시키는 역할.
* 오일 클리너 (여과기)
오일중의 금속분말이나 이물질을 청정, 여과하여 주는 역할.
* 오일팬
엔진내에 공급되는 엔진 오일을 저장하는 곳.
２. 윤활유의 기능
* 냉각작용
엔진 각 부의 관계운동과 마찰열에 의해 발생한 열을 흡수하여 다른 곳으로 방열하는 작용을 한다. 냉각작용이 정상적이지 못하면 윤활유가 국부적으로 고온이 되어 녹아 붙게 된다.
* 세척작용
엔진 내부에서 생긴 마멸된 금속분말 또는 연소생성물 등의 불순물을 제거하여 엔진 내부를 깨끗하게 세척한다.
* 충격완화 및 소음 방지
엔진의 모든 운동부에서의 충격을 흡수하고 마찰등의 소음을 감소시키는 작용을 한다.
* 마찰감소와 마멸방지
엔진 내부의 각 회전부분, 미끄럼 운동 부분의 완전 윤활을 유지하고 강인한 유막을 형성하여 섭동 부분의 표면 마찰을 작게하여 마멸을 감소시키는 역할을 한다.
* 방청작용
엔진 내부의 금속부분 산화 및 부식등을 방지하여 금속부를 보존하고 윤활제는 수분 이나 부식성 가스가 윤활면에 침투하는 것을 방지한다.
３. 엔진오일(윤활유)의 점검
* 점검요령
운행 전 엔진을 정지시키고 평탄한 곳에서 점검한다.
오일레벨 게이지의 L과 F자 표시문자 사이에서 엔진 오일이 F문자 밑까지 표시되면 적당하다. 오일의 색과 양, 점도 등을 점검해야 한다.
* 유압 경고등 (오일 워닝램프)
자동차가 주행 중 또는 엔진 시동 時에 엔진내의 윤활유가 양호하면 램프는 꺼지게 되며, 불량하면 점등되어 엔진을 보호하게 한다.
* 오일 교환
최초 처음 교환은 1,000 ∼ 1,500 ㎞ 주행시에 다음 교환은 3,000 ∼ 5,000 ㎞ 주행 시에 교환하도록 한다. 특히, 겨울철에는 점도가 낮은 SAE 10번 오일을, 여름철에는 점도가 높은 SAE 40번 오일을 사용하도록 한다.
(※ SAE 란 ? Society of Automotive Engineer - 미국자동차기술자협회)
오일여과기도 동시에 교환하도록 한다.
* 엔진 오일량이 부족하면 엔진내의 크랭크 핀과 저널 등 기계기구 각 부가 마멸 되므로, 엔진 오일을 보충해야 한다.
* 엔진 오일에 냉각수가 유입되면, 우윳빛을 띠게 되어 사용 할 수 없게 된다. 또한, 엔진 밑에서 검은 색 오일이 떨어지면 엔진오일 누수현상이다.
연료장치
연료탱크내의 가솔린을 연료펌프에 의해 기화기에 공급하면 기화기에서 혼합가스를 만들어 실린더에 흡입되게 하는 장치이다.
도로상에서 여러가지 일어날 수 있는 운전조건에 따라 엔진에서 요구되는 혼합기 또는 연료 분사량의 최적화를 유지하기 위하여 설치되어 있다.
연료를 저장해 놓은 연료탱크, 연료속의 불순물을 제거하기위한 연료필터, 연료탱크 에서 엔진까지 연료를 보내기 위한 연료펌프, 연료펌프에서 보내온 연료를 에어 클리너를 통해 들어온 공기와 섞어 혼합기를 만들어 내는 카브레타(기화기), 혼합기를 실린더로 보내는 흡기 매니홀드 등으로 이루어져 있으며, 이 들의 각 장치들은 연료 파이프(강이나 플렉시블호스)에 의해 연결된다.
연료공급 순서는 연료탱크→연료필터(여과기)→연료펌트→기화기 등으로 공급된다.
1 . 연료장치의 구성
* 연료 탱크
자동차가 일정 주행 시간 동안 주행할 수 있는 연료를 저장하는 곳이며 탱크 본체, 주입구 파이프, 연료게이지 유닛, 연료 모터 등으로 구성된다.
연료의 흔들림을 방지하기 위하여 탱크내에 격리판이 설치되어 탱크강도를 증가 시키고 있고, 연료탱크의 청소 등을 할 수 있는 드레인플러그가 설치되어 있다.
또한, 탱크캡에 부압이 발생되면 연료공급이 안되므로, 이를 방지하기 위한 부압 밸브가 있고 탱크속에서 발생한 증기를 차콜캐니스터에 흡수시키는 연료 환기 파이프 가 있다.
* 연료필터
연료중의 수분 및 먼지 등을 제거하여 깨끗한 연료가 공급되도록 하는 역할을 하며, 연료필터는 분해할 수 없도록 되어있다. 장기간 사용하면 여과성이 저하되므로 정기 적으로 교환한다.
* 연료펌프
연료탱크내의 연료를 기화기 또는 연료분사장치로 보내는 장치이며, 엔진의 캠축에 의해 작동되는 기화기 방식에 이용되는 기계식과 전기로 작동되는 전기식(연료분사식) 이 있다.
* 기화기(카브레타)
가솔린을 안개모양으로 분사하여 흡입되는 공기와 혼합시켜 운전조건에 알맞는 혼합 가스를 만들어 실린더에 공급한다. 기화기의 초크 버튼과 연결되어 작동되며, 공기 흡입량을 적게하여 혼합기를 농후하게 함으로써, 추운 겨울철에 처음 시동을 쉽게 해 준다.
기화기 니들 밸브가 시트에 밀착이 불안전하면 기화기 부자실(float)내에 연료가 넘쳐 흐르게 된다.
기화기의 스로틀 밸브는 가속페달과 연결되어 혼합가스의 양을 조절해 주며, 엔진 저속 조정은 기화기의 아이들 조정 나사로 조정한다.
* 연료파이프
방청처리된 강파이프가 사용되며, 파이프내에 베이퍼록이 발생되지 않도록 열을 적게 받는 곳에 배관 설치 되어 있고 진동이 심한 부분에는 나이론제 또는 유연한 고무 튜브를 사용한다.
* 공기청정기(에어 클리너)
기화기 상부에 설치되어, 기화기로 흡입되는 공기 중의 먼지·불순물 등을 여과하여 깨끗한 공기를 유입되도록 하고, 기화기로 공기 흡입시에 발생하는 소음을 감소시켜 준다.
공기청정기 내부에 필터 엘리먼트가 설치되어 있어, 공기중의 불순물을 제거하고, 이것이 막히게 되면 공기유입이 적어 혼합기가 농후하게 되어 엔진 부조화 현상을 초래한다.
※ 연료의 점검은 연료탱크내의 남은 연료량을 표시하는 퓨얼 게이지(연료계)로 확인한다.
냉각장치
실린더 안에서 연료가 연소되면서 발생하는 순간 온도가 1500~2000℃정도가 된다.
이 열이 실린더와 피스톤, 밸브 등에 전달되면 엔진출력이 떨어지게 된다. 과열된 엔진을 공기(공랭식)이나 물(수냉식)으로 냉각시켜 적정 온도에서 작동하게 하는 장치가 바로 냉각 장치이다.
１. 냉각 방식
*공냉식
공냉식은 실린데헤드 및 실린더 블록벽 바깥둘레에 냉각핀을 설치하여, 주행중에 받는 바람을 이용하여 냉각시키는 자연 냉각식과 냉각 팬으로 송풍하여 강제적으로 냉각시키는 강제 냉각식이 있다.
주로, 이륜차와 같은 소형엔진에 공냉식 냉각 방식이 많이 사용되며 수냉식에 비해 구조가 간단하나 엔진의 온도제어가 어렵고 소음도 큰 것이 흠이다.
* 수냉식
현재 대부분의 자동차에 장착되어 있는 방식으로, 실린더 블록과 실린더헤드에 워터 재킷이라고 하는 물 통로를 만들어서 물의 순환에 의해 기관을 냉각시킨다.
라디에이터, 물펌프, 라디에이터의 통풍을 돕는 냉각팬, 시동직후 냉각수의 온도를 올리기 위한 온도조절기(서머스탯), 라디에이터 상·하 호스, 전동팬, 수온 스위치 등으로 이루어져 있다.
２. 수냉식 냉각장치의 구성
* 라디에이터(방열기)
큰 방열 면적을 갖고 다량의 냉각수를 저장할 수 있는 물탱크라고 불리며, 상부탱크와 하부탱크 그리고 이를 연결하는 튜브와 핀으로 구성되어, 물 재킷에 들어온 뜨거운 냉각수를 냉각시키는 역할을 한다.
※ 라디에이터 코어가 막히면 냉각수 순환불량으로 엔진과열 현상이 일어난다.
* 라디에이터 캡
압력밸브(가압식)와 진공밸브(진공식)가 설치되어 있고, 압력밸브는 엔진작동 중 냉각 계통에 생긴 압력을 유지하고 냉각수가 110~120 ℃ 정도로 올라 압력이 0.3 ㎏/㎤ 이 되면 밸브가 열려 오버플로우 파이프를 통해 기중으로 압력을 방출하며 진공밸브는 엔진의 온도가 낮아져 라디에이터 내부의 압력이 대기압보다 낮아지면 밸브가 개폐 되어 외부의 대기압이 들어와 진공을 제거해 준다.
※ 라디에이터 캡이 불량하면 증기압의 증가로 라디에이터 파손을 초래한다.
* 물 펌프
펌프증압의 임펠러(Impeller)의 회전에 따라 물을 원심력으로 밖으로 내보내는 작용 으로, 엔진내의 냉각수를 순환시켜주는 역할을 한다.
기계식을 냉각팬이 설치되어 있으나, 최근에는 냉각팬을 전기를 이용한 전동팬으로 구동하기 때문에, 냉각팬이 설치 되어 있지 않다.
* 서머스탯(온도조절기)
엔진 시동후 신속하게 냉각수의 온도를 적정온도(약 70~80℃) 로 조절하는데, 이 때 밸브를 열어 냉각수를 라이에이터로 보내 냉각시킨다.
※ 온도조절기가 없으면 엔진이 과냉, 고장이 나서 작동 불능이면 엔진 과열을 초래 한다.
* 냉각액 및 부동액
엔진(실린더 헤드)과 라디에이터에 알루미늄 합금이 이용되면서 물에 의한 부식과 스케일이 많아지게 되어 녹방지 방부제와 동결방지제(부동액)를 넣은 것을 사용하고 있다.
3 . 냉각수의 점검
* 냉각수가 부족하거나 누출되면, 냉각수의 부족으로 엔진과열(오버히트) 현상이 난다.
* 산성이나 알칼리성이 없는 깨끗하고 순수한 물을 사용해야 하며 라디에이터에 가득 채워야 한다.
* 겨울철에는 냉각수에 동결방지제(부동액)를 넣어 사용해야 영하의 온도에서 엔진 냉각수가 얼게되는 것을 방지할 수 있다.
* 시동을 끄고, 평탄한 장소에서 냉각수 점검을 해야 한다.
전기장치
기본적인 자동차의 전기장치에는 충전장치인 발전기(제너레이터)와 시동장치인 축전지 (배터리)와 가동 전동기(스타팅 모터), 점화장치인 배전기(디스트리뷰티), 점화코일 (이그니션 코일), 점화플러그(스파크 플러그), 그리고 보안·경보장치로 구성되어 있다.
최근에는 무접점식 점화장치가 이용되고 있다.
1 . 발전기(제너레이터,올터네이터)
팬벨트에 의해 회전되어 전기를 발생시키는 장치로 발생된 전기를 각 전장품에 공급 하거나 축전지에 충전하게 하며 직류발전기와 교류발전기가 있다.
최근에는 교류발전기를 많이 사용하며, 교류발전기는 교류전기를 발생시켜, 교류 발전기에 있는 실리콘 다이오드로 교류전기를 직류전기로 바꾸어 주는 기능을 한다.
2 . 축전지(Battery)
발전기로부터 발생된 전기를 비축하였다가 자동차가 전기를 필요로 할 경우 전류를 각 전기장치에 공급하는 역할을 한다.
(+)와 (-)의 전극판과 전해액(순도 높은 무색·무취의 묽은 황산이며, 인체에 닿으면 위험하다)으로 구성되어 있으며, 승용차는 보통 12V, 버스와 대형트럭은 보통 24V의 전압이 사용된다. 최근에는 증류수 보충이 필요없고 관리가 용이한 MF 배터리가 널리 보급되는 추세다.
축전지 단자기둥(터미널포스트) 구별 방법은 다음과 같다.
+ : 'P'자 부호. 배선을 빨간색으로 표시하거나 단자 기둥이 (-)단자 보다 크다.
- : 'N'자 부호. 배선을 검정색으로 표시하거나 단자 기둥이 (+)단자 보다 크다.
3 . 점화 장치
흡입 압축되어 있는 실린더내의 혼합가스에 점화시키기 위하여 실린더에 설치되어 있는 점화 플러그(스파크 플러그)에 고압전류를 공급시키는 장치이며, 엔진 점화순서에 따라 전기 불꽃을 공급하여, 혼합 가스를 폭발시키는 역할을 한다.
[점화 장치의 구성]
* 점화코일(이그니션 코일)
저전압(12V, 24V)의 배터리 전기를 고전압(15,000V 이상)으로 만드는, 2차 전압을 유도하여, 점화 플러그에 보내는 일종의 변압기 역할을 한다.
* 단속기(콘텍트 브레이크)
1차 전류를 단속, 2차 전류를 유발시키는 역할을 한다.
* 배전기(디스트리뷰터)
점화코일에서 1차 전류를 단속하여 발생한 2차 전류(고전압)을 점화 순서대로 각 실린더에 설치된 점화 플러그에 보내는 역할을 한다.
엔진부하에 따라 점화시기를 조정하는 진공진각장치와 연료의 옥탄가에 따라 점화 시기를 조정하는 옥탄셀렉터 등이 있다.
※ 배전기 캡에 습기가 있으면, 고전압이 누전되어 시동이 안되는 경우가 있다.
* 콘덴서(축전기)
전기를 축전하며, 전기 불꽃에 의해 단속기 점검의 손실을 방지해 주는 역할을 한다.
* 점화 플러그
고전압이 중심 전극에 전달되면, 하단에 있는 접지 전극과의 간극에서 불꽃 방전을 일으켜 각 실린더에 불꽃을 튀겨주어 혼합가스를 점화시켜준다.
※ 점화시기 점검은 타이밍 라이트로 점검한다.
4 . 시동장치
시동스위치를 돌리면 축전지에 비축된 전류가 시동 전동기로 흘러 시동 전동기가 회전 됨과 동시에 피니언 기어가 앞으로 나와 엔진뒤에 설치되어 있는 링 기어(플라이 휠)를 회전시켜 엔진 시동이 되게 한다.
이 때 앞으로 나온 피니언 기어는 링 기어에서 떨어져 자동적으로 원위치로 돌아간다.
동력전달장치
엔진에서 발생되는 동력을 타이어까지 전달시키는 장치로서 클러치 →변속기(트랜스미션) →추진축(프로펠러 샤프트) →차동기(디퍼런셜) →액슬축 →후차륜 순서로 동력을 전달한다.
앞엔진 뒷바퀴 구동차 방식의 동력전달장치이다.
1 . 클러치
클러치는 엔진과 변속기 사이에 설치되어 있으며 엔진의 회전동력을 변속기에 전달 또는 단속 차단하여, 자동차의 주행을 원활하게 하며 기어변속을 돕고, 관성운전을 하는 역할을 한다. 기계식과 유압식의 2가지 형태가 있는데, 최근에는 유압식이 널리 이용되고 있다.
페달을 밟아서 클러치가 단속이 시작되기까지 자동차가 천천히 움직이는 동력전달 상태의 간극을 클러치 페달의 유격이라 하는데 클러치 페달의 유격은 약 13~25 ㎜ 정도 가 좋으며, 그보다 적으면 클러치가 미끄러지고, 많으면 클러치 단속이 좋지 않게 된다.
2 . 변속기(트랜스미션)
FR방식의 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 있어 자동차의 주행상태에 따라, 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키며 자동차를 후진시키는 역할을 한다.
기어변속레버에 의해 조작되는 수동식과 클러치 페달없이 가속페달에 의해 자동으로 변속되는 자동식이 있다. 단, 자동변속기는 운전자가 진행방향(전진, 후진)과 동력전달 여부(중립,주행,주차)를 선택해야 한다.
3. 체인지 레버의 조작
① 중 립(뉴트럴) - 엔진의 회전동력이 전달되지 않은 장치
② 제1속 (로우) - 서행 및 언덕길에서 출발時 사용하는 위치
③ 제2속(세컨드) - 저속 주행 時에 사용하는 위치
④ 제3속 (더드) - 중속·보통 주행 時에 사용하는 위치
⑤ 제4속 (톱) - 중고속 주행 時에 사용하는 위치
⑥ 제5속(오버톱) - 고속 주행 時에 사용하는 위치
⑦ 후 진 (백) - 후진 時에 사용하는 위치
4 . 자동변속기 레버 사용 범위
P (parking) : 주차시에 또는 엔진 시동시에 있는 위치
R (reverse) : 후진할 때 사용하는 위치이다.
N (neutral) : 변속기어가 중립의 위치. 주행 중 기어가 꺼질 때 재시동이 가능하다.
D (drive) : 보통 일반 전진 주행시의 위치로 전진 1,2,3,4속으로 변속이 이루어진다.
2 (2nd) : 2속으로 보통 엔진 브레이크가 필요한 경우에 사용하는 위치이다.
L (Low) : 1속으로 주로 강한 엔진 브레이크가 필요한 경우에 사용하는 위치이다.
☆ O/D (오버드라이버) : 주행시 차량의 속도가 증가되면 엔진에 입력되는 출력속도보다 바퀴등 구동력의 회전수를 빠르게 해주는 장치.
☆ POWER ( 파 워 ) : 변속되는 시기가 지연되어 가속성이 향상되기 때문에 가파른 언덕을 오를때나 추월할 경우 강력한 엔진의 힘을 필요로 할 때 사용
☆ HOLD ( 홀 드 ) : L(Low)에서 1속으로 고정되며, 주행중 커브길 등을 돌아 갈 경우 차량이 일정한 속도로 유지되는 기능이다.
5 . 바퀴 구동 방식에 따른 분류
① FR 식 (Front engine Rear wheel drive)
자동차 앞부분에 엔진, 클러치, 변속기등이 있고, 뒷부분에는 종감속기어, 차동기어 등이 설치되어 있으며, 뒷바퀴에 의해 구동되는 방식이다.
엔진실에 조향장치와 구동장치가 같이 있지 않아, 여유공간이 있고 무게가 앞뒤로 고르게 배분되어 고급 승용차에 이용되며, 클러치, 변속기 등의 조작 기구가 간단한 장점이 있으나 중간에 추진축이 있기 때문에 실내의 바닥면에 볼록한 돌기가 생기며 축의 중량이 증가하는 단점이 있다.
② FF 식 (Front engine Front wheel drive)
엔진이 앞에 있고 앞바퀴에 의해 구동되는 방식으로 주로 중형급 이하의 승용차에 널리 보급되고 있다.
커브길과 미끄러운길에서 조향성이 양호하고 추진축이 없어 실내공간이 넓다는 장점 이 있으나, 조향장치와 구동장치가 같이 있어 구조상으로 복잡하고 바퀴간에 하중 분포가 균일하지 않다는 단점이 있다.
③ RR 식 (Rear engine Rear wheel drive)
자동차 뒷부분에 엔진·클러치·변속기·차동장치 등 모든 일체를 장치하며 추진축이 필요하지 않는 형식이다. 운전석과 엔진이 떨어져 있기 때문에 모든 조작기구는 로드나 와이어 케이블에 의해 원격 조작해야 하므로 기구가 복잡하다.
폭스바겐처럼 엔진이 뒤에 있고, 뒷바퀴에 의해 구동되는 방식으로 실내공간중 바닥 면적을 넓게 할 수 있고, 바닥을 낮게 할 수 있어 소형승형차에 많이 이용된다. 구동력 측면에서 유리하나 트렁크 공간이 작고 하중분포가 뒷쪽으로 쏠리는 단점이 있다.
④ 4 WD (4 Wheel drive)
4바퀴 모두에 엔진의 동력이 전달되는 방식(Transfer Case)을 갖추고 있으며, 구조는 다른 차량에 비해 복잡하지만 주로 언덕길, 비포장도로, 산간 지역을 통행하는 지프형 차와 일부 화물차 및 특수용 차량에 많이 사용하고 있다.
⑤ 기 타
⊙ 캡오버형
버스등에서 좌석을 넓게 하기 위해 엔진을 바닥에 수평으로 놓고 뒷바퀴를 구동 하는 방식이나 엔진정비 및 점검이 불편한 단점이 있다.
⊙ 언더플로어엔진
앞엔진 뒷구동식으로 운전석을 앞부분에 설치한 형식이다.
조향장치
운전석의 핸들에 의해 앞바퀴의 방향을 좌.우로 변화시켜 자동차의 진행방향을 바꾸는 장치로 주행할 때는 항상 바른 방향을 유지해야 하고 핸들조작이나 외부힘에 의해 주행 방향이 잘못 되었을 때는 즉시 직진상태로 되돌아 가는 성질이 요구된다.
앞바퀴 정렬이 잘되어 있어야 주행중 안전성이 좋고 핸들 조작이 용이하며, 토우인.캠버. 캐스터.킹핀등이 있다.
정렬된 앞바퀴가 하는 역할
ⓐ조향 핸들에 복원성을 주며 타이어 마열을 적게 해 준다.
ⓑ 조향 핸들의 조작을 착실하게 하고 안전성을 준다.
ⓒ 조향 핸들을 작은 힘으로 쉽게 조작할 수 있게 해준다.
◎ 토우민
앞 바퀴를 위에서 보았을때 앞쪽이 뒷쪽보다 좁은 상태로 타이어의 이상마모를 방지하기 위해 있고, 바퀴를 원활하게 회전시켜서 핸들의 조작을 용이하게 해주는 역할을 한다.
◎ 캠버
자동차를 앞에서 보았을 때 타이어 위쪽이 아래보다 약간 바깥쪽으로 기울어져 있는 상태로 앞바퀴가 하중을 받았을 때 아래로 벌어지는 것을 방지하고, 타이어 접지면의 중심과 킹핀의 연장선이 노면과 만나는 점과의 거리인 옵셋을 적게하여 핸들 조작을 가볍게 하기 위해 필요한 것이다.
◎ 캐스터
자동차를 옆에서 보았을 때 차축과 연결되는 킹핀의 중심선이 약간뒤로 기울어져 있는 상태로 앞 바퀴에 직진성을 부여하여 차의 롤링을 방지하고 핸들의 복원성을 좋게 하기 위한 것이다.
제동장치
주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차 상태를 유지하기 위한 장치로 마찰력을 이용, 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸고 이것을 대기중에 냉각시킴 으로써 제동 작용을 하는 마찰식 브레이크가 일반적으로 사용된다.
제동장치에는 주행 중 주로 사용되는 풋브레이크(Foot brake)와 주정차시킬 때 사용 되는 핸드브레이크(Hand Brake)가 있다.
◎ 풋 브레이크 (Foot Brake)
브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더내의 피스톤이 작동하여 브레이크 액이 압축되고, 압축된 브레이크 액은 파이프를 따라 휠 실린더로 전달되어, 휠 실린더의 피스톤에 의해 브레이크 라이닝을 좌.우로 밀어주고 타이어와 함께 회전 하는 브레이크 드럼 또는 디스크를 고정하여 멈추게 하는 제동장치이다.
요즈음엔 앞바퀴엔 디스크 브레이크 방식, 뒷바퀴엔 드럼 브레이크 방식을 사용하고 있으나 고급차 중에는 앞.뒤 모두 디스크 브레이크 방식을 사용하는 경우가 많다.
◎ 핸드 브레이크 (Hand Brake)
손으로 조작하며 풋브레이크 고장시 비상용으로 사용하는 보통 주.정차 시킬때 사용 하는 브레이크이다. 4바퀴에 제동이 걸리는 풋브레이크와는 달리 레버를 당기면 로드나 와이어에 의해 제동이 되는 기계식이 주로 이용된다.
주차 또는 비상 브레이크라고도 하며 좌.우의 뒷바퀴가 고정된다.
◎ 엔진브레이크 (Engine Brake)
가속 페달을 밟았다가 놓거나 고단기어에서 저단기어로 바꾸게 되면 엔진 브레이크가 작동되어 속도가 떨어지는데, 마치 구동바퀴에 의해 엔진이 역으로 회전하는 것과 같이 되어 그 회전저항으로 제동력이 발생하는 것이다.
보통 내리막길에서 엔진브레이크를 사용하는 것이 풋 브레이크만 사용했을때 라이닝의 마찰력에 의해 제동력이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
◎ ABS (Anti-lock Brake System)
미끄럼 방지 제동장치로 미끄러운 노면상에서 제동시 바퀴를 고정시키지 않음으로써 핸들의 조절이 용이하고 가능한 최단거리로 정지시킬 수 있는 첨단 안전 장치이다.
주행장치
차륜(바퀴) 및 타이어
엔진에서 발생된 동력이 최종적으로 바퀴에 전달되어 노면 위를 달리게 되는 주행장치 에는 휠(Wheel)과 타이어(Tire)가 속한다.
1 . 휠 (Wheel)
일반적으로 차륜(속칭:바퀴)을 칭하며, 타이어와 함께 자동차의 중량을 지지하고, 구동력과 제동력을 지면에 전달하는 역할을 한다.
◎ 휠(Wheel)의 종류
① 강판제 디스크 휠
강판을 림이나 디스크로 성형하여 용접한 것으로, 제작이 용이해서 버스, 트럭, 승용차등에 사용된다.
② 경합금제 휠
알루미늄이나 마그네슘 등의 경금속을 재료로 이용, 경량화·정밀도·패션성등을 목적으로 널리 사용되는 휠이다.
림과 디스크를 일체 주조한 알루미늄 휠과 단조에 의한 단조 알루미늄휠 그리고 3분할휠 등이 있다.
③ 와이어 스포크 휠
현재는 거의 사용하지 않으며, 림과 디스크부를 스포크로 조립한 것이다.
패션과 고전적인 차량등에 사용되나 옆방향의 힘에 약하고 튜브를 사용해야 한다.
2 . 타이어 (Tire)
자동차의 신발에 해당되는 것으로 천연 직물이나 나이론 등의 섬유와 양질의 고무를 천모양으로 하여 이것을 겹쳐서 만든 것이다.
안전운행을 위해 브레이크 못지 않게 다음과 같은 중요한 역할을 한다.
ⓐ 자동차의 차체와 지면 사이에서 차체의 구동력을 전달한다.
ⓑ 지면으로부터 받은 충격을 흡수, 완화 시킨다.
ⓒ 차체 및 화물의 무게를 지탱해 준다.
ⓓ 자동차의 조정 안정성을 향상시켜 준다.
ⓔ 주행 및 회전저항을 감소, 승차감을 좋게해 준다.
타이어의 고무층은 브레이커부, 트레드부, 카카스부, 비드부의 4부분으로 구성되어 위의 역할을 만족시켜 주고 있다.
◎ 타이어(Tire)의 종류
① 래디얼 타이어(Radial Tire)
고속용으로 개발된 타이어로서, 일반적으로 널리 사용되고 있다.
코드가 트레드의 중심선에 대하여 직각 방향의 힘만으로는 카카스코드를 지지할 수 없으므로, 이 코드위에 둘레 방향에 대하여 10~20˚의 각도를 가진 벨트층을 설치 하여, 타이어 둘레 방향의 힘을 지지하고 있다.
벨트의 재료로는 섬유와 스틸이 사용된다.
② 바이어스 타이어(Bias Tire)
종래부터 일반적으로 널리 사용되고 있다. 카카스를 구성하는 코드가 트레드의 중심선에 대하여 약45˚경사지게 교차되어 있는 타이어이다.
③ 튜브리스 타이어
튜브를 사용하지 않는 대신에 타이어 안쪽에 인너라이너라는 공기투과성이 적은 특수 고무층(부틸고무)를 붙이고, 또 다시 비드부에 공기를 누설하지 않는 재료를 사용하여 림과의 밀착이 확실하게 되도록 베드 부분의 내경을 림의 외경보다 작게 하고 있으며, 림과의 접촉 저항이 생기기 쉽기 때문에 채퍼라는 보강층을 설치 하고 공기를 주입하기 위한 스냅인밸브, 클램프인밸브를 림에 직접 장치한 타이어이다.
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