모노튜브 충격 흡수 장치(오일+가스)의 원리

모노튜브 쇼크 업소버는 작동 실린더가 하나뿐입니다. 일반적으로 내부의 고압 가스는 약 2.5Mpa입니다. 작동 실린더에는 두 개의 피스톤이 있습니다. 로드 내부의 피스톤은 감쇠력을 발생시키고, 작동 실린더 내부의 피스톤은 오일 챔버와 가스 챔버를 분리합니다.

모노튜브 충격 흡수 장치의 장점:
1. 설치 각도에 제한이 없습니다.
2. 충격 흡수 장치가 적시에 반응하고, 공가공 결함이 없으며, 감쇠력이 좋습니다.
3. 쇼크 업소버는 작동 실린더가 하나뿐이기 때문에 온도가 상승하면 오일이 열을 쉽게 방출할 수 있습니다.

모노튜브 충격 흡수 장치의 단점:
1. 긴 크기의 작동 실린더가 필요하므로 일반 승용차에 적용하기 어렵습니다.
2. 작동 실린더 내부의 고압 가스는 씰에 큰 응력을 가해 씰이 쉽게 손상될 수 있으므로 좋은 오일 씰이 필요합니다.

그림 1: 모노튜브 충격 흡수 장치의 구조

충격 흡수 장치에는 작동실 3개, 밸브 2개, 분리 피스톤 1개가 있습니다.

3개의 작업실:
1. 상부 작업실: 피스톤의 윗부분.
2. 하부 작업실: 피스톤의 아랫부분.
3. 가스실: 내부의 고압 질소 부분.
두 밸브에는 압축 밸브와 리바운드 밸브가 포함됩니다. 분리 피스톤은 하부 작동실과 가스실 사이에 위치하여 두 챔버를 분리합니다.

그림 2 모노튜브 쇼크업소버의 작동실 및 값

1. 압축
쇼크 업소버의 피스톤 로드는 작동 실린더에 따라 위에서 아래로 움직입니다. 차량 바퀴가 차체 가까이로 움직이면 쇼크 업소버가 압축되어 피스톤이 아래로 이동합니다. 하부 작동실의 용적이 감소하고, 하부 작동실의 오일 압력이 증가하여 압축 밸브가 열리고 오일이 상부 작동실로 유입됩니다. 피스톤 로드가 상부 작동실의 공간을 차지하기 때문에 상부 작동실의 증가된 용적이 하부 작동실의 감소된 용적보다 적습니다. 오일의 일부가 분리 피스톤을 아래로 밀어내면서 가스의 양이 감소하여 가스실의 압력이 증가합니다. (그림 3의 상세 참조)

그림 3 압축 과정

2. 긴장
쇼크 업소버의 피스톤 로드는 작동 실린더에 따라 위쪽으로 이동합니다. 차량 바퀴가 차체에서 멀리 떨어지면 쇼크 업소버가 반동하여 피스톤이 위쪽으로 이동합니다. 위쪽 작동 챔버의 오일 압력이 증가하여 압축 밸브가 닫힙니다. 반동 밸브가 열리고 오일은 아래쪽 작동 챔버로 흐릅니다. 피스톤 로드의 일부가 작동 실린더 밖으로 빠져나가 작동 실린더의 용적이 증가하여 가스실의 압력이 아래쪽 작동 챔버보다 높아지고, 일부 가스가 분리 피스톤을 위쪽으로 밀어 올려 가스량이 감소하여 가스실의 압력이 감소합니다. (그림 4 참조)

그림 4 리바운드 프로세스