충격과 높은 진폭의 차이2
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요철을 자동차가 지나갈 때 제일 먼저 충격을 흡수하게 되는 것은 타이어로서 승차감과 안정을 위해서 매우 중요한 요소이다. 그 다음에는 새시스프링(spring)으로 소형차는 코일, 대형차는 판(plate)스프링을 사용한다. 그리고 shock absorber가 있고 마지막으로 실내 시트가 최종 역할을 맡게 된다. 이렇듯 자동차에서 느낄 수 있는 진동에 대해서도 여러 단계에 거쳐 방지를 하여도 사람은 진동을 느낄 수 있다. 다만 약하게 느끼거나 진폭이 낮고 기분이 나쁘지 않은 주파수영역(떨림의 반복)으로 변환시킬 뿐이다.
이러한 충격진동감쇠 메커니즘의 각 요소의 역할에 대해 상식과 지식을 넘나드는 정확한 사항을 다시 정리하면 다음과 같다.
1. 새시스프링은 차체와 차륜 사이에 설치되어 노면의 충격과 차륜의 진동을 흡수한다.
2. 코일스프링은 상하, Torsion bar는 좌우 비틀림 진동을 맡는다.
3. 스프링의 처짐을 camber라고하며 이를 잘 정렬해주어야 한다.
4. 코일스프링은 진동에 감쇠작용이 없다.(충격파를 동일한 에너지의 정현파로 변형함, 따라서 일정한 파동으로 처음의 강한 진폭을 줄일 수 있다.)
5. 쇼크 업소버는 스프링의 운동을 억제하여 진동진폭을 지속적으로 줄인다.
6. 쇼크 업소버는 갑작스런 빠른 속도의 진동인 충격에는 저항하고 지속적으로 진동진폭을 줄이지만 스프링은 초기 충격을 흡수할 뿐 지속적으로 진동을 줄이지 못하므로 같은 위치에 병행 설치되어야 한다.
7. 쇼크업소버의 감쇠작용은 인장되는 방향과 압축되는 방향이 같지 않으며 단방향과 복동형이 있다.
8. 판스프링은 판과 판간의 마찰에 의해 감쇠작용을 한다.
9. 적당한 감쇠계수는 C/Ccr = ξ =0.256~0.4를 갖는다.
10. 사람의 보행주파수는 대략 1Hz, 뛰는 수준의 주파수는 1~3Hz이며 이를 벗어나는 주파수라면 승차감이 좋지 않다고 한다. 진동감지 저주파일 경우 진폭이 대부분 커야 진동을 느끼며(멀미), 중주파의 경우 인체 민감 진동감지영역(4~8Hz)에 가까울수록 민감하며 고주파로 갈수록(8~90Hz)더 둔감해지는 즉 그 이상 500Hz이상은 사람이 전혀 감지하지 못한다.
11. 타이어의 표면패턴(Tread pattern)에 따라 소음과 진동이 다르며 진동측면에서 바이어스(튜브형)이 래디얼(Tubeless)보다 좋고 휠이 작을수록, 광폭일수록 승차감이 좋다.
12. 타이어는 정적평형(휠발란스)과 동적평형(깊이 휠발란스)이 있다.
13. 마지막으로 사람은 몸에 닿는 부분이 많을수록 편안함을 느낀다. 따라서 그 부분이 불량하면 안락함이 뚝 떨어진다고 할 수 있다.
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진동, 가진력, 충격, 정상상태, 과도진동
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