16.자동차 플라스틱 연료 탱크 시스템(Plastic Fuel Tank System)의 구성 및 부품의 주요 기능[자동차 연료 공급 시스템]

자동차 연료 탱크 시스템은 자동차 내연기관인 가솔린 엔진과 디젤 엔진에 연료를 저장/공급 하는 기능을 가지고 있다.

 

그림1. 자동차 연료 탱크의 구성


연료 탱크 시스템(Fuel Tank System)의 주요 기능은 다음과 같다.

 - 연료의 저장

 - 연료의 엔진 연소실까지의 운반

 - 연료 공급 압력의 유지

 - 탱크 내 증발 가스 누출 방지

 - 탱크 내 증발 가스 정화

 - 탱크 내 증발 가스 재연소


연료 탱크의 재질

 - 강철(Steel) : 재질 가격 저렴, 녹 발생으로 인한 재질 노후화 빠름

 -플라스틱(Plastic) : 부품 경량화 및 탱크 성능에 유리


연료 탱크의 장착 부위

 - 일반적으로 자동차 차체 리어 플로어(Rear Floor) 스패어 타이어(Spare Tire) 장착부 앞쪽과 차체 센터 플로어(Center Floor) 사이에 장착된다.


 

 그림 2. 자동차 연료탱크의 장착위치


그럼 주요 부품의 기능에 대하여 알아 보도록 하자.


1. 연료 탱크(Fuel Tank)

 1) 기능 : 연료저장

 2) 장착위치 :  차량 뒷좌석 하단에 장착

2. 연료 펌프(Fuel Pump)

1) 기능 : 연료탱크내의 연료를 연료분사장치로 공급/연료양을 측정 하는 장치/

           연료라인 내 압력을 일정하게 유지한다.

2) 장착 : 연료 탱크 내부에 주로 장착한다.

3. 캐니스터(Canister)

  1) 기능 : 연료탱크 내에서 발생된 증발가스를 흡착하고 활성탄에 의해 정화된 공기는 대기방출

  2) 장착 : 자동차 시스템의 구성에 따라 연료 탱크 혹은 자동차 차체에 부착한다.

4. 에어 필터(Air filter)

  1) 기능 : 탱크 내로 유입되는 대기 중 공기 오염물 정화 (탱크 부압 시)

  2) 장착 : 연료 탱크에 장착

5. CCV (Canister Close Valve) 

 1) 연료시스템의 증발가스 누유 여부 모니터링 시(약2분소요, 수회/1일) CCV를 작동하여 

  닫으며 평상시 OPEN상태

 2) 장착 : 연료탱크에 장착

6. FTPS (Fuel Tank Pressure Sensor

 1) 기능 : 증발가스 누유 모니터링 시 탱크내부 압력 평가

 2) 장착 : 연료 탱크(Fuel Tank) 혹은 연료펌프(Fuel Pump)에 부착 된다.

7. 필러넥(Filler Neck)

 1) 기능 : 연료주입통로

 2) 장착 : 연료 주입구에 장착

8. 히트 프로젝터(Hear Protector, Heat Shield)

 1) 기능: 머플러 발생열 탱크 내 온도상승 억제

 2) 장착 : 머플러 장착부 위면의 연료탱크 하부에 장착

9. 배플(baffle)

 1)기능: 차량의 주행 및 가, 감속 시 연료의 거동을 안정화, 유동음 방지기능

 2) 장착: 연료탱크 내에 장착(조립 및 Insert type이 있음)

15. 자동차 주행 거리계의 오차 원인과 대책

자동차 학습/자동차 섀시 2015.12.21 17:03 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

15. 자동차 주행 거리계의 오차 원인과 대책

일반적으로 자동차 주행 거리계는 3가지 정도의 원인으로 인하여 실 주행 거리와 주행 거리계와의 오차가 발생한다. 다음 3가지 원인에 대하여 살펴 보도록 하자.

주행거리계 자체나 속도계 고장

이런 경우는 속도계 케이블 접속 상태가 불량하거나, 속도계나 구동 기어 불량으로 오차가 생길 수 있다. 이것을 해결하는 방법은 속도계의 속도 시험으로 속도계의 불량 여부를 검증 할 수가 있다.


타이어 크기 변경에 따른 주행거리계의 오차

일반적으로 출고 시에 장착된 타이어에서 직경 즉 회전 반경이 다른 타이어로 변경했을 때 주행 거리의 오차가 발생한다.


변속기나 종감속 기어 변경에 따른 주행거리계의 오차

일반적으로 오프로드 운전자들이 원래 장착 타이어를 훨씬 크기가 큰 타이어로 교체함으로써 그에 따른 구동력 저하를 보완하기 위해 종감속 기어 혹은 변속비가 다른 변속기로 바꾸는 경우도 있다. 종감속 기어 혹은 변속기를 교환 시  속력 오차가 발생하고, 이로 인해 주행거리의 오차가 생기게 된다.


기타 발생 요인

실제 주행하는 노면의 상태에 따라 미세하지만 주행 거리의 오차도 발생한다. 또한 실제 주행 시 공기 저항, 타이어 공기압, 노면 저항, 클러치의 슬립 등과 같은 여러 가지 요인으로 주행거리계의 오차를 가져 온다.

현대 자동차 TPMS (Tire Pressure Monitoring System, 타이어 공기압 경보장치) 소개


타이어 공기압 경보장치(TPMS, Tire Pressure Monitoring System)의 목적은 무엇인가요?

타이어의 공기압 경보장치는 타이어 공기압이 정비 규정값이 이하 일 때 계기판에서 자동으로 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 경고등을 점등 시켜 줍니다. 그러면 운전자는 정비소나 주유소에 가서 문제가 되는 타이어의 공기압을 확인 후에 공기압을 규정값으로 다시 설정해 줘야 합니다.


타이어 공기압(Tire Pressure)은 왜 중요할까?

타이어 공기압은 단순히 자동차의 승차감 뿐 만 아니라 타이어의 수명, 타이어의 편마모, 제동력, 자동차 연료 소모에도 관계가 많습니다. 특히 한 바퀴의 타이어 공기압이 낮을 경우에 급 브레이크로 제동 시 자동차 전방으로 꼭 바로 정지하지 않고 기울어져 정지 할 수 있으니, 주변 차량과의 충돌 위험이 커집니다. 그리고 한쪽 타이어의 공기압 낮은 상태에서 급제동 시 차량의 전복의 위험이 대단히 커짐으로 아무리 강조해도 자동차 브레이크와 더불어 가장 중요한 자동차 부품임에 틀림이 없습니다. 그래서 이런 중요성 때문에 2013년부터는 새롭게 양산되는 3.5t 이하의 차량에 TPMS를 의무 장착하도록 법제화되었습니다.

사진1. TPMS가 장착된 쏘나타(출저: 현대차 블로그)


타이어 공기압 경보장치(TPMS, Tire Pressure Monitoring System) 장치 및 작동 원리

타이어에 타이어 공기압과 온도 등의 정보를 자동으로 감지하는 센서를 부착하고, 이 센서를 통해 수집한 정보를 계기판에 출력하여 사용자가 타이어 공기압이 규정값이 이하일 때 알려 주게 됩니다. 이를 위해서 TPMS는 무선 송신기 부착 센서, 이 센서 신호를 수신하는 수신 안테나, 수신기와 디스플레이로 이루어져 있습니다. 작동 방식은 직접 감지 방식과 간접 감지 방식이 있습니다. 

 보통의 경우 자동차가 10km/h 이상의 속도로 10분 이상 주행 시 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) ECU가 타이어 상태와 위치를 알기 위하여 휠 모듈과 휠 모듈의 장착 위치를 감지하고, 스페어 휠도 동시에 감지합니다.


사진2. 산타페 계기판에 표시된 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)(출저:현대차 블로그)


타이어 공기압 경보장치(TPMS, Tire Pressure Monitoring System) 통신 과정

휠 모듈은 구조적으로 타이어와 함께 회전하여 별도 물리적인 접촉이 불가능하여 자체 내장된 배터리를 사용해서 타이어의 내부 압력과 온도 및 자신의 고유 ID를 정기적으로 송신합니다. 이 때 송신된 데이터는 각 타이어와 가깝게 장착된 안테나에 의해 수신되어 휠 스피드 센서(Wheel Speed Sensor)의 선을 통하여 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) ECU로 입력하게 됩니다. 다시 이 데이터는 CAN 통신으로 계기판에 송신되어 운전자에게 타이어 공기압의 정보를 보여 주게 됩니다.


아마도 이제까지는 주유소나 정비소에서 일일이 타이어 공기압을 확인하기가 대단히 귀찮은 작업이었는데, 지금은 2013년 이후에 양산 거의 승용 차량은 TPMS가 장착되어 계기판에서 타이어 공기압 이상 유무를 확인 할 수 있어 많이 좋아졌습니다. 그리고 이건 팁인데 고속도로 주행 시 규정 공기값 보다 약 10% 정도 높여서 공기압을 유지하시면, 자동차 연비도 좋아지니 참조 하시고, TPMS(Tire Pressure Monitoring System)기능 잘 사용하여 안전를 지키고, 연료를 절감하시기 바랍니다. 

감사합니다.

타이어에 관련 관련 정보는 아래 링크를 참조 바랍니다.

2015/12/05 - [자동차 안전/관리] - 현대 자동차 타이어 펑크 시 타이어 리페어 킷(Tire Repair Tire Kit) 사용 시 주의점 및 규격

2015/12/05 - [자동차 안전/관리] - 아반떼 타이어 펑크 시 타이어 리페어 킷(Tire Repair Kit) 사용법[자동차 안전/관리]

2015/11/10 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 10. 타이어의 동하중 반경(Rolling Radius) [자동차 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/11/10 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 9. 타이어 편평비(Aspect Ration) [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/11/07 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 5. 런 플랫 타이어(Run Flat Tire) [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2014/12/19 - [자동차 안전/관리] - 75. 저편평비 타이어 사용 시 주의 사항 [자동차 안전/관리]

2014/12/18 - [자동차 안전/관리] - 74. 타이어 체인 사용 시 주의사항 [자동차 운전/관리]

2014/12/18 - [자동차 안전/관리] - 73. 타이어 체인 [자동차 안전/관리]

2014/12/18 - [자동차 안전/관리] - 72. 스노우 타이어 [자동차 안전/주행]

2014/12/09 - [자동차 안전/관리] - 53. 타이어 교체 시 주의 사항 [자동차 운전/관리]

2014/12/08 - [자동차 안전/관리] - 51. 임시 타이어 사용시 주의 사항 [자동차 운전/관리]

2014/12/08 - [자동차 안전/관리] - 50. 임시 타이어 장착 및 사용 [자동차 운전/관리]

2014/10/27 - [자동차 용어/섀시 용어] - 180. 레인 타이어(Rain Tire) [자동차 용어:섀시]




13. 전자제어 제동력 분배시스템, EBD(Electronic Brake force Distribution) [자동차 전문 용어: 자동차 섀시]

전자제어 제동력 분배 시스템(EBD, Electronic Brake force Distribution)은 자동차의 브레이크 시스템이 승차인원과 적재하중을 맞추어 앞뒤 바퀴에 적절한 제동력을 자동을 분배한다. EBD(Electronic Brake force Distribution) 적용 시 안정된 브레이크 성능을 발휘할 수 있는 전자식 제동력 분배 시스템이다.

전자제어 제동력 분배 시스템(EBD, Electronic Brake force Distribution) 장착 시스템

이전의 고정식 비례 유압 밸브(Proportioning Valve) 대신 ABS와 EBD를 함께 장착하여, ABS 성능을 향상시키고 안전성을 높이기 위한 제동 장치이다. 브레이크 제동력을 노면에 효과적으로 전달하기 위해서는 차량의 적재 상태와 감속에 의한 무게 이동을 파악한 후 앞뒤 제동력을 적절하게 분배 조절하는 제동 시스템이다. 기존의 비례 유압 밸브(Proportioning Valve)는 자동차 적재 하중을 차량에 1명이 탑승했을 경우를 가정하여 브레이크를 작용시켰다. EBD를 적용할 경우 차량 중량의 변동조건에 따라 후륜 제동력을 조절함으로써 최대 제동력을 가능하게 하며, 중량 증가 시의 제동거리 증가를 최소화 한다. 게다가 적은 브레이크 페달 작동력에서 제동이 가능하게 하여 중량 증가에 따른 차량의 브레이크가 밀리는 느낌도 적게 된다.


그림1. 전자 제어 제동력 분배 시스템(EBD, Electronic Brake force Distribution) 구성


전자 제어 제동력 분배 시스템(EBD, Electronic Brake force Distribution) 작동 원리

EBD(Electronic Brake force Distribution)는 뒷바퀴 제동력을 확보하기 위하여 앞뒤 바퀴 속도의 차이를 측정 후 ABS의 액츄에이터를 통해 뒷바퀴에 최적의 제동력을 분배한다. 특히 주행 시 적재하중이 큰 범위로 변하는 RV나 미니밴(Mini Van) 계열의 차량에 효과적으로 작동한다.


참조 브레이크 시스템에 대한 자세한 자료는 다음 링크를 참조 바랍니다.

2014/09/05 - [자동차 사양시스템] - 17. ABS(Anti-Lock Brake System) 사용법

2014/08/19 - [자동차 사양시스템] - 6. 급제동 경보 시스템(ESS, Emergency Stop Signal)

2015/11/28 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 12. 용도에 따른 자동차 브레이크(Brake)의 종류

2015/11/08 - [자동차 정비/섀시] - 6. 브레이크 페이드(Brake Fade) 현상 [자동차 개발전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/11/06 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 3. 브레이크 베이퍼 록(Brake Vapor Lock) [자동차 개발 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/11/06 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 2. 작동 방식으로 본 브레이크(Brake) 종류 [자동차 개발 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/11/05 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 1. 브레이크(Brake) 구조에 따른 분류 [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/03/10 - [자동차 정비/섀시] - 49. 주행 중 급 브레이크 작동시 브레이크 끌리는 현상 시 원인과 대책? [자동차 정비 : 섀시]




12. 용도에 따른 자동차 브레이크(Brake)의 종류

자동차 학습/자동차 섀시 2015.11.28 09:24 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

12. 용도에 따른 자동차 브레이크(Brake)의 종류

일반적으로 자동차 브레이크(Brake)의 용도에 따라 몇 가지로 분류 할 수 있다. 그럼 자동차 브레이크 용도와 종류에 대하여 알아 보기로 하자.

1. 주 브레이크(Brake)

주 브레이크(Brake)는 주행 중인 자동차를 감속시키거나 정시 시에 사용되는 것으로 브레이크 페달을 밟아서 작동 시키므로 풋브레이크(foot brake)이고 한다. 주 브레이크의 작동 방식에 따라 기계식, 유압식, 진공 배력식, 공기 배력식, 공기 브레이크가 있다.

사진1. 주차 브레이크 및 유압 브레이크(주 브레이크)


2. 주차 브레이크(Parking Brake)

주차 브레이크(Parking Brake)는 자동차를 정지한 상태로 유지 하기 위하여, 일반적으로 손으로 작동시키므로 핸드 브레이크(Hand Brake)라고 하며, 센터 브레이크(Center Brake)와 휠 브레이크(Wheel Brake)로 구분된다.


3. 감속 브레이크

차량의 대형화, 고속화에 따라 마찰 브레이크를 보호하고, 제동 효과를 더욱 높여서 긴 경사로를 내려 오거나, 고속 주행 시 감속하기 위하여 사용하는 브레이크(Brake)로, 배기 브레이크, 와전류 브레이크, 엔진 브레이크(Engine Brake) 등이 있다.


4. 비상 브레이크(Emergency Brake)

압축 공기를 사용하는 브레이크에서, 공기 계통에 고장이 생겼을 때 스프링의 장력을 이용하여 자동적으로 제동하도록 하는 브레이크이다.


브레이크에 대한 다른 정보는 아래를 참조 하세요.

2015/11/06 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 2. 작동 방식으로 본 브레이크(Brake) 종류 [자동차 개발 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/11/05 - [자동차 학습/자동차 섀시] - 1. 브레이크(Brake) 구조에 따른 분류 [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

2015/03/10 - [자동차 정비/섀시] - 49. 주행 중 급 브레이크 작동시 브레이크 끌리는 현상 시 원인과 대책? [자동차 정비 : 섀시]

2015/02/12 - [자동차 정비/섀시] - 33. 자동차 주행 중 브레이크 페달 밟을 시 핸들 한쪽 쏠림 원인과 대책? [자동차 정비: 섀시]

2015/11/08 - [자동차 정비/섀시] - 6. 브레이크 페이드(Brake Fade) 현상 [자동차 개발전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]


11. 알루미늄 휠(Aluminum Wheel)의 장점 및 특정 [자동차 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

1. 알루미늄 휠 특징

1) 외부 충격에 깨지지 않고 적당이 변형되기에 안전성에 유리

2) 내식성 또는 외관이 보기 좋다.

3) 열전도율이 높아 브레이크 페이드(Brake fade)현상 및 베이퍼 록(Vapor Lock) 현상 억제

4) 경량화가 가능하여 연비 및 승차감 향상과 타이어 로드 홀딩에 장점이 있다.

2. 알루미늄 휠의 경량화에 따른 영향

휠 질량이 크면 회전 운동 운동 관성도 크게 되어 정속 주행에 유리하지만 가감속을 자주하는 차량에는 불리하여 가속 저항이 발생한다. 따라서 알루미늄 휠(Aluminum wheel)가감속 및 연비 향상에 유리하고, 현가장치의 스프링 아래 질량이 낮아 로드 홀딩 및 승차감이 향상된다.


10. 타이어의 동하중 반경(Rolling Radius) [자동차 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

1. 개념

타이어의 중심축으로부터 지면까지의 거리를 의미한다. 차량은 개발 당시 요구되는 차속과 구동력 등에 따라 적절한 엔진의 회전속도에 맞춰서 주행이 가능하도록 설계되는데, 주행 중 동하중 반경의 변화가 크게 되면 차속과 구동력도 바뀌게 되어 성능상의 오차를 가져온다.

2. 차량 속도계 기준

타이어의 동하중 반경에서 얻어진 설제 차속이 아니라 변속기 출력축의 회전수를 기준 삼아 실제 차속을 추정한다.  이런 이유로 차량속도계 차속 실제 차속과의 오차가 있다.

◇ 실제 차량속도(km/h)=2π동하중반경×(엔진rpm)/(변속비×종감속비)×60/1,000


9. 타이어 편평비(Aspect Ration) [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

1. 개념

(타이어 높이/타이어 단면폭)×100으로 표시하며, 시리즈와 동일한 개념으로 사용한다. 고편평비 타이어를 일반 타이어, 저편평비 타이어를 광폭 타이어로 부르고 있으며, 충력 흡수력과 주행 안정성 측면에서 볼 때 상관 관계가 있다. 

2. 특징

저편평비 타이어는 노면과의 접촉 면적이 넓고, 사이드월(Side Wall)의 강성이 커서 고속 주행에 유리하고, 핸들링 시 민감하게 반응하는 장점이 있다. 그러나 충격 흡수면에서 불리하다.


8. Tire Heat Separation 현상 [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis] 1. 개요 타이어의 이상 발열로 인하여 벨트의 온도가 125℃ 정도가 되면 타이어를 구성하고 있는 고무나 코드 등이 열화 되거나 접착력이 약해져서 타이어의 내구력을 저하시키고, 물질이 용해되거나 분리되어 떨어져 나가는 현상이다. 2. 발생 원인 타이어(Tire)에 축적되는 열과 방출되는 열이 균형을 이루지 못해 발생하므로 이상 발열이 주 원인앋. 1) 타이어의 공기압이 규정보다 낮을 때 2) 타이어에 작용하는 하중이 클 때 3) 차량의 주행 속도가 빠른 경우

8. Tire Heat Separation, 타이어 열 파열 현상 [자동차 전문 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

1. 개요

타이어의 이상 발열로 인하여 벨트의 온도가 125℃ 정도가 되면 타이어를 구성하고 있는 고무나 코드 등이 열화 되거나 접착력이 약해져서 타이어의 내구력을 저하시키고, 물질이 용해되거나 분리되어 떨어져 나가는 현상이다.

2. 발생 원인

타이어(Tire)에 축적되는 열과 방출되는 열이 균형을 이루지 못해 발생하므로 이상 발열이 주 원인앋.

1) 타이어의 공기압이 규정보다 낮을 때

2) 타이어에 작용하는 하중이 클 때

3) 차량의 주행 속도가 빠른 경우




7. Flat Spot 현상 [자동차 전문 개발 용어: 자동차 섀시/샤시/Chassis]

1. 개요

장기 주차 시 차량 하중에 의해 타이어의 변형이 발생하고, 차량이 다시 주행해도 정상적으로 복원되지 않는 현상을 의미한다. 일반적으로 대부분 복원되나 복원되지 않는 경우도 있다.

2. 종류

일시적 Flat Spot, 영구적인 Flat Spot

3. 영향

차체 및 스티어링 휠(steering wheel) 등에 진동을 유발시켜 승차감이 저하되고 타이어의 이상 마모가 발생한다.

4. 발생 원인

Flat Spot 현상은 타이어 코드의 변형에 영향을 받는다. 타이어 코드는 타이어의 형상을 유지시켜 주는 재료이며, 내부 공기압에 견디면서 차량의 하중을 지지하는 역할을 한다. 고온에서 변형되기 쉬워서 고온 지역에서 장기 주차 시 발생하기가 쉽다.




 

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