핸들이 떤다,차체가 떤다, 100km/h부근에서 핸들이 떤다 하는것은 밸런스가 안맞아서 그럴가능성이 아주 많습니다. 진동이란 어떤물체가 떠는 것을 말하는 것이며 그떨림을 발생케 하는 원인을 진동원 이라고 합니다. 보통차에서는 다음과 같은 진동원이 있는데 모두가 하나같이 회전체입니다.
타이어나 휠의 언밸런스 휠과 허브의 동심도 불량 타이어와 휠의 휨및 런 아웃(run out) 등속조인트 프로펠러 샤프트 드럼또는 디스크 불량
보통 고속주행중 핸들이나 차체가 떤다고 할때 우리는 타이어의 밸런스를 봐줍니다. 그런데 저속에서는 안떨다가 고속때 떠는 이유는 진동학에서는 이러한 현상을 공진현상 이라고 하고 그 떠는 대역을 공진점 이라고 합니다. 이는 언밸런스 되어있는 물체가 회전할때 생기는 원심력이 진동원이 되어 일어나는 진동 고유의 특성이며 그물체를 지지하는 스프링의 강성(탄성계수)이 크면 클수록 떠는대역 즉 공진점은 훨씬 높은 속도에서 일어 납니다.
타이어의 밸런스(진동원)
정적이든 동적이든 일단 휠밸런스가 맞지 않으면 이것이 진동원이 되어 고속회전때 공진점에 들어서면 바퀴나 핸들,차가 진동할 것이므로 이를 정확히 이해하고 문제를 해결해 나가야 합니다.
정적 밸런스
타이어의 회전축에 대해 반경 방향의 일정 거리에 언밸랜스 무게가 있다고 가정하면 고속회전 할때 원심력이 발생 합니다. 즉 타이어에 돌이 박혀 있다고 가정하시면 됩니다. 타이어 트레드에 돌이 박혀있으면 밸런스가 깨져 핸들이 떨지요. 이때는 반대쪽에 그에 해당하는 무게를 붙여줘야 합니다. 이때 정적밸런스가 맞지 않았다고 하며 바퀴의 상하진동을 트램핑(tramping)현상 이라고 합니다.
동적 밸런스
타이어의 바닥면 즉 트레드를 정면으로 바라볼때 그 중심선으로부터 일정거리에 언밸런스 무게가 있다고 가정하면 고속회전을 할때 원심력이 생기고 중심선에 대해 모멘트를 발생시켜 이로인해 바퀴가 옆으로 흔들리는 진동을 바퀴의 시미(shimmy)현상이라고 합니다. 즉 쉽게 설명 하자면 바퀴를 위에서 봤을때 타이어 옆면에 납이 붙어서 바퀴가 회전할때 바퀴옆으로 뛰쳐나가려는 힘이 작용하게 되면 바퀴는 좌우로 흔들리게 되어 핸들이 떨게 됩니다. 동적 밸런스를 잡으려면 휠의 좌우에 납을 다 붙여 잡아야 합니다. 하지만 에프터마켓용 휠의 경우 모양을 위해 휠 바깥쪽에는 납을 붙이기 힘들게 만든 휠이 있는데 안붙이게 되면 동적 밸런스를 잡을수 없어 핸들이 떨게 됩니다. 따라서 무조건 안밖 모두 납을 붙여 줘야 합니다. 붙이는 납을 이용해서 붙여야 하지요.
조립때 등심도.
아프터마켓용 알로이휠의경우 허브가 맞지않아 허브링을 끼워주는 경우가 많습니다. 하지만 이 허브링을 끼우지 않고 휠을 장착하게 되면 등심도가 틀려지게 됩니다. 즉 허브 중심과 휠의 중심이 딱 맞아야 하는데 허브링이 없어 휠이 논다면 등심도 가 맞지 않아 핸들은 떨게 됩니다. 되도록 허브랑 딱맞는 휠을 고르시고 아니면 수치가 정확한 허브링을 장착 사용하셔야 합니다.
조립때 직각도
휠이 허브에 조립될때 어떤이유에서 허브면에 휠이 밀착되지 않는 경우 입니다. 이경우 동적 밸런스를 야기시켜 핸들이 떨게 되지요. 이런 이유에는 휠의 휘거나 찌그러졌을 경우가 있고 허브면과 휠사이에 이물질이 끼는 경우 입니다.
이번에는 속도별 진동 분석을 해보겠습니다.
- 저속(10-30km/h) 핸들이나 차에 진동이 느껴지면 타이어 공기압 부족,타이어 럿아웃 과 배부름등이 원인 입니다.
- 가속(30-60km/h) 가속하고자 할때 핸들이나 차체가 떠는 경우가 가끔있는데 이는 바퀴로의 동력전달이 원활치않아 발생하는 경우가 많은데 등속 조인트 추진축 등을 정밀 분석 해야 합니다. 대부분 베어링 이탈,유격에 문제가 있는 것입니다.
- 고속(70km/h이상) 이것은 쇼크업소버 스프링의 고유 진동수와 밀접하게 관련된 것으로 일정 속도에서만 떠는게 특징 입니다.
- 브레이킹시(80km/h이상) 적어도 80km/h이상에서 브레이크를 밟을때 브레이크페달에 진동이오고 핸들또는 차체가 떨리게 됩니다. 이때는 브레이크 계통을 점검해야 합니다. 핸들이떨면 앞부분 브레이크를 차체가 떨면 뒷부분 브레이크를 점검해야 합니다.
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