자동차 구조 - 5

앞선 글에서는 바디의 결합 방법에 따른 종류인 모노코크 바디, 프레임 바디, 스페이스 프레임 바디에 대하여 알아보았다. 이번에는 일반적인 바디의 각 구획 별로 명명하는 방법, 구성 요소, 역할 등에 대하여 알아볼 것이다.

 

1. 언더 바디 (Under Body) / 플로어 (Floor)

모노코크 바디에서의 플로어는 프레임 바디에서의 프레임의 역할을 한다. 프레임의 역할을 해야하기 때문에 충분한 충돌 강성과 강도가 확보되어야 한다. 언더바디는 크게 프론트 플로어, 센터 플로어, 리어 플로어로 구분되고, 다르게 분류하면 프론트 사이드 멤버, 리어 사이드 멤버, 크로스 멤버, 플로어 판넬로 구분할 수도 있다. 플로어의 각 요소는 엔진과 서스펜션 동력 전달 계통을 지지하는 역할을 한다.

 

멤버가 받는 외력은 언더 바디에서 바디 사이드에 필러부가 받는 외력은 루프 등에 분산되므로 멤버류가 모노코크 바디의 강도 유지에서 중요한 역할을 한다. 통상 플로어는 외판에 비해서 두꺼운 1.4mm정도의 HT 강판을 사용한다. 멤버의 배치는 차의 크기, 서스펜션 형식 등에 따라 다르게 배치한다.

 

프런트 플로어는 차량 앞부분 후드 밑에 해당하며 엔진과 서스펜션, 프론트 휠과 구동과 관련된 대부분의 장치를 부착하는 요소이다. 또한 정면 충돌 시의 충격 흡수 역할을 하는 요소이므로 충분한 인성 확보도 중요하다.

 

센터 플로어는 차체 앞 시트 지지, 배기구 통로 부착, 측면 충돌 시 바닥을 지지해주는 역할을 한다.

리어 플로어는 뒷좌석을 지지하고, 트렁크룸, 스페어 타이어가 존재하는 공간이다. HEV, PHEV의 경우 대용량 배터리가 이 부분에 위치된다.

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2. 프론트 바디 (Front Body) / 프론트 플로어 (Front Floor)

프론트 바디는 엔진, 현가장치, 조향장치 등이 결합되는 구조이므로 차체 정밀도와 강도, 강성이 확보되어야하는 중요한 구역이다. 프론트 바디는 라디에이터 서포트, 크로스 멤버, 사이드 멤버, 펜더 에이프런, 대시 패널 등을 용접한 구조이다.

사이드 멤버는 단면 형태를 크게 하거나 강판을 두껍게 하고 보강재를 부착하여 강도를 확보한다. 펜더 에이프런은 휠 하우스의 역할을 하며 현가장치의 스트럿을 지지한다. 스트럿이 설치되는 부분은 두꺼운 패널로 보강되며 사이드 멤버나 대시 패널에 결합하여 전달되는 외력을 분산한다.

대시 패널은 실내와의 칸막이 역할을 하며 엔진, 현가장치 등 중량물을 지탱하는 부품으로, 멤버, 펜더 에이프런, 카울 패널, 프런트 필러, 플로어 등에 결합하여 강도를 확보한다.

이 중 라디에이터 서포트, 펜더 에이프런, 프론트 사이드 멤버 클로딩 플레이트 등의 서비스 부품은 노후화나 사고에 따른 교환 빈도가 높기 때문에 해당 부분만 교환할 수 있도록 분할 부품으로 나누어져 있다.

 

FF 차량의 프론트 바디는 엔진, 현가장치, 조향장치 등이 설치되기 때문에 높은 하중에도 견딜 수 있도록 고강도의 재료를 사용하고 보강재를 추가하거나 특수한 결합 방법을 사용한다. 이러한 방법으로 FR 차량보다 프론트 바디에 높은 강도와 강성을 확보한다.

 

FF 차량의 경우 엔진이 횡방향으로 배치되기 때문에 대시 패널이나 사이드 멤버가 FR 차량과 아래와 같은 차이점이 있다.

- 대시 패널 로어 부분에 부착, 용접한 대시 로어 크로스에 엔진, 스티어링 기어를 설치함

- 사이드 멤버 뒷부분에 스티어링 링케이지를 설치할 수 있는 큰 구멍이 있고 하부에 서스펜션 암을 설치하는 서스펜션 마운팅 멤버가 용접 됨

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3. 리어 플로어 (Rear Floor)

리어 플로어는 양측 사이드 판넬, 천장(루프), 패키지 트레이(객실과 트렁크룸 구분)과 조립되고 트렁크 리드가 볼트로 체결되는 구조를 가진다. 리어플로어는 객실과 트렁크룸을 구분하고, 후방 충돌을 흡수하는 역할을 한다.

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4. 사이드 바디 (Side Body)

사이드 바디는 차체의 측면으로 개구부로 구성되어 프론트 보디, 루프 등과 결합하여 실내의 측면을 형성한다. 사이드 바디는 도어의 지지, 객실 내외의 밀폐, 충돌/추돌 시 객실 내부의 안전성 확보 등 요구되는 역할이 많다. 개구부로 구성되어 있기 때문에 비교적 충돌과 비틀림에 대한 강성이 낮다. 따라서 각 부품에 아우터 패널과 이너패널을 결합하여 폐단면을 구성하고 강도와 강성을 확보한다.

사이드 바디는 프론트, 센터, 리어의 필러와 활하우스를 포함한 쿼터 패널로 구성되며 해당 부품의 위로는 사이드 루프 레일과 루프 패널, 아래로는 사이드 실, 플로어가 결합되어 주행 중 플로어로부터 받은 외력을 바디 상부에 분산 및 전달하는 역할을 하고, 동시에 전/후/좌/우 방향의 굽힘이나 비틀림을 방지하는 역할을 한다.

 

객실과 트렁크 공간이 일체형인 해치백이나 왜건 구조에서도 리어 필러에는 뒷바퀴의 외력을 차체에 잘 분산시키기 위해 하드톱과 같은 모양으로 리어 필러와 휠 하우스를 연결하는 보강재가 설치되고, 백 필러는 강화된 폐단면 구조로 되어 있다.

 

 

 

 

 

 

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