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에어 서스펜션 101: 에어 스트럿, 에어 스프링 및 컴프레서의 작동 방식

애프터마켓 에어 서스펜션 업계에 오래 있었기 때문에 똑같은 일이 반복되는 것을 자주 보았습니다. 대부분의 사람들은 에어 서스펜션이 무엇을 하는지 말할 수 있습니다. 차를 올리고, 차를 내리고, 승차감을 부드럽게 합니다. 하지만 부품들이 실제로 어떻게 함께 작동하는지 물어보면 대답은 보통 흐지부지됩니다.

이러한 격차는 워크샵이나 유통업체에게 중요합니다. 에어 서스펜션은 하나의 마법 상자가 아닙니다. 협력해야 하는 작은 부품 그룹이며, 그중 하나가 고장 나면 전체 시스템이 제대로 작동하지 않습니다. 그 작은 팀에서 누가 무엇을 하는지 이해하지 못하면 진단할 수도 없고, 올바른 교체 부품을 구할 수도 없습니다. 그래서 제가 작업장에서 신입 기술자에게 설명하는 방식으로 여러분에게 설명해 드리겠습니다.

에어 스프링이 무거운 작업을 합니다

먼저 알아야 할 것은 쇼크 업소버가 차의 무게를 지탱한다는 생각입니다. 그렇지 않습니다. 기존 시스템에서는 코일 스프링이 차체를 지탱하고 댐퍼는 스프링의 움직임 속도만 제어합니다. 에어 서스펜션은 코일을 고무 에어 스프링으로 교체합니다. 일반적으로 벨로우즈 또는 피스톤 스타일의 백으로 강화된 고무 층으로, 가압된 공기로 채워져 있습니다. 그 백이 차량의 무게를 지탱하는 것입니다.

이것이 사람들을 놀라게 하는 부분입니다. 공기는 압축 가능하기 때문에 스프링 레이트가 고정되어 있지 않습니다. 공기를 더 주입하면 백이 더 단단해집니다. 차가 더 높이 올라가고 승차감이 단단해집니다. 공기를 빼면 백이 부드러워지고, 차체가 내려가고, 서스펜션이 더 부드러워집니다. 이 단 하나의 트릭이 에어 서스펜션이 존재하는 이유입니다. 강철 스프링은 공장에서 감긴 스프링 레이트에 고정되어 있습니다. 에어 스프링은 필요에 따라 동작을 변경할 수 있습니다.

많은 최신 차량에서 에어 스프링과 댐퍼는 하나의 장치로 통합되어 있습니다. 그것이 바로 당신의 에어 스트럿입니다. 우리가 가장 많이 판매하고 가장 흔하게 고장 나는 부품이며, 보통 고무가 노후화되거나 댐퍼 자체가 부드러워지기 때문입니다.

컴프레서는 압력을 생성합니다

에어 스프링은 공기를 많이 필요로 합니다. 압축된 공기의 꾸준한 공급이 필요하며, 이것이 컴프레서의 역할입니다. 일반적으로 차 아래 눈에 띄지 않는 곳에 장착된 작은 전기 펌프로, 공기를 흡입하여 압축하고 시스템을 통해 밀어냅니다.

대부분의 사람들이 깨닫지 못하는 것은 컴프레서가 건조해야 한다는 것입니다. 대기 중의 공기는 습기를 운반하며, 이 습기가 스프링에 들어가면 응축되어 시간이 지남에 따라 내부의 강철 피팅을 녹슬게 합니다. 이것이 거의 모든 컴프레서 장치에 건조제가 채워진 건조 카트리지가 함께 제공되는 이유입니다. 건조 블록과 함께 "완전한 장치"로 판매되는 컴프레서를 볼 때, 판매자가 관대한 것이 아닙니다. 함께 있어야 하기 때문입니다. 건조된 카트리지는 사람들이 간과하는 더 흔하고 저렴한 고장 지점 중 하나입니다.

알아둘 만한 한 가지 사실은 컴프레서가 차의 높이가 조정될 때마다 작동하는 것은 아니라는 것입니다. 만약 그랬다면 몇 달 안에 타버릴 것입니다. 여기서 저장 탱크가 나옵니다.

저장 탱크는 시스템을 안정적으로 유지합니다

컴프레서와 에어 스프링 사이에 저장 탱크, 즉 에어 저장 탱크가 있습니다. 버퍼라고 생각하십시오. 컴프레서는 저장 탱크를 작동 압력까지 충전하고, ECU가 높이 변경을 요청하면 저장 탱크가 스프링에 공급합니다. 컴프레서는 탱크를 다시 채우기 위해 작동할 뿐입니다.

이것은 두 가지 일을 합니다. 높이 변경이 빠릅니다. 이미 압력이 있는 탱크에서 공기를 끌어오기 때문에 펌프가 따라잡기를 기다릴 필요가 없습니다. 그리고 컴프레서가 끊임없이 작동하는 것을 방지하여 컴프레서가 조기에 고장 나는 가장 큰 이유를 줄입니다. 차량이 매일 아침 낮게 앉아 있고 펌프가 다시 들어 올리기 위해 최대 속도로 작동하는 소리를 들은 적이 있다면, 그 저장 탱크는 저장된 압력을 잃은 것입니다. 일반적으로 펌프가 약해서가 아니라 어딘가에 느린 누출이 있기 때문입니다.

밸브 블록과 센서는 생각합니다

이제 흥미로워집니다. 에어 스프링, 탱크, 컴프레서는 모두 배관일 뿐입니다. 공기가 어디로 가는지 결정하는 무언가가 있어야 하며, 그것이 밸브 블록입니다. 이것은 솔레노이드 밸브의 매니폴드로, 차의 각 코너마다 하나의 세트가 있으며, ECU는 각 에어 스프링으로 가는 경로를 열거나 닫는 데 사용합니다. 각 바퀴마다 자체 밸브가 있기 때문에 시스템은 다른 바퀴와 독립적으로 한 코너를 조정할 수 있습니다. 이것이 자동 레벨링을 가능하게 하는 것입니다.

시스템의 눈은 높이 센서입니다. 각 바퀴마다 하나씩 있으며, 일반적으로 서스펜션에 연결된 링크 암으로 차체가 차축 위에 얼마나 높이 있는지 측정합니다. 이들은 ECU에 승차 높이 데이터를 지속적으로 스트리밍합니다.

이제 루프가 실제로 어떻게 실행되는지 보여드리겠습니다. 센서가 왼쪽 뒷바퀴가 1인치 낮게 앉아 있다고 말합니다. ECU는 이를 유지하도록 지시받은 목표 높이와 비교하고 해당 코너의 밸브를 열고 저장 탱크의 공기가 스프링을 다시 밀어 올리도록 합니다. 센서는 계속 보고하고, ECU는 계속 조정하며, 높이가 올바르게 읽히는 순간 밸브를 닫습니다. 낮추는 것도 같은 논리입니다. 센서가 거기에 도달했다고 말할 때까지 공기를 빼냅니다.

이 닫힌 루프는 생각보다 빠르게 끊임없이 실행됩니다. 이것이 적재된 트럭이나 트레일러를 견인하는 자동차가 뒷 범퍼를 끌지 않는 이유입니다. 시스템은 무게가 이동하더라도 차를 수평으로 유지하기 위해 싸우고 있습니다. 또한 자동차가 공장 경사로에서 완전히 평평하게 보이다가 운전자가 내릴 때 몇 밀리미터 가라앉는 이유이기도 합니다. 그것은 센서가 자신의 일을 하고 있는 것입니다.

사람들이 혼동하는 한 가지: 스프링 압력 대 댐핑

제가 끊임없이 겪는 혼란이 있으며, 부품 구매 방식에 영향을 미치기 때문에 명확히 할 가치가 있습니다.

스프링의 공기압은 높이와 승차감의 기본 단단함을 제어합니다. 서스펜션의 움직임 속도를 제어하지는 않습니다. 그것은 댐퍼의 역할입니다. 일부 차량, 특히 고급 차량에서는 댐퍼도 조절 가능합니다. 그것이 CDC 또는 적응형 서스펜션으로 마케팅되는 연속 가변 댐핑입니다. 에어 백이 하는 일과는 별개로 충격을 흡수하는 속도를 변경합니다.

두 가지 별도의 조정입니다. 자동차는 댐퍼 설정에 따라 낮고 단단하게 앉을 수도 있고, 낮고 부유하게 앉을 수도 있습니다. 부품을 구할 때 "더 부드러운 승차감"을 요청하는 고객은 실제로 더 많은 공기가 아니라 새 스트럿이 필요할 수 있습니다. 이것을 명확히 하면 모든 사람에게 반품을 절약할 수 있습니다.

실제로 마모되는 것

이 부품을 구매하거나 재고를 보유하고 있다면, 가장 흔하게 볼 수 있는 고장은 상당히 예측 가능합니다. 고무 에어 백은 시간이 지남에 따라, 특히 추운 기후에서 갈라지고 누출됩니다. 스트럿 자체는 유체가 마모되면서 댐핑을 잃습니다. 누출된 백으로 수년간 차량이 계속 작동했다면 컴프레서는 과열되어 고장납니다. 펌프는 보상하기 위해 끊임없이 작동합니다. 그리고 습기가 시스템으로 스며들면 밸브 블록 솔레노이드가 끈적해질 수 있습니다.

좋은 소식은 대부분의 경우 재조립이 아니라 볼트식 교체라는 것입니다. 에어 스트럿이 빠지고 새것이 들어가며, 높이 센서가 계속 올바르게 읽고 있다면 시스템은 다음 주기에 목표를 다시 학습합니다. 이것이 이 부품의 애프터마켓이 빠르게 성장한 이유입니다. 이 부품을 장착한 자동차는 점점 더 오래되고 대리점 외부에서도 흔해지고 있으며, 수리는 유능한 작업장에서 충분히 할 수 있습니다.

에어 서스펜션은 루프로 보면 복잡하지 않습니다. 센서가 측정하고, ECU가 결정하고, 밸브가 공기를 이동시키고, 스프링이 작동합니다. 각 부품이 어떤 작업을 하는지 이해하면, 고장은 미스터리가 아니라 진단이 됩니다. 그리고 공급망에 있는 사람에게는 부품 번호를 추측하는 것과 작업장에서 무엇이 필요할지 정확히 아는 것의 차이입니다.