실차 계측 기반 진동시험을 통한 상용차 에어탱크 모듈의 컴프레셔 충전 진동 발생 원인 분석

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확장요약문

상용차 에어탱크 모듈은 차량의 브레이크 및 공압 시스템에 압축공기를 공급하는 주요 부품으로, 차량의 제동 성능과 공압 시스템의 정상적인 작동에 중요한 역할을 한다. 생산 체계 변경에 따라 외부 생산업체에서 조립·생산한 모듈을 완성차에 납품하게 됨에 따라, 발생 가능한 품질 문제를 확인하고 실제 차량 작동 환경을 반영한 진동시험을 통해 제품의 품질과 신뢰성을 검증할 필요가 있다.

본 연구에서는 Fig. 1과 같이 상용차를 시험대상으로 선정하고, Fig. 2와 같이 국도 주행 환경에서 노면 진동을 계측하였다. 에어탱크 모듈에 가속도 센서를 부착하여 진동 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 PSD(Power Spectral Density) 랜덤진동 프로파일을 생성하여 진동시험을 수행하였다. 이후 실차 계측 데이터와 진동시험 중 모니터링 센서의 진동 응답을 비교하여 진동 특성 차이를 분석하였다.

비교 결과, 실차에서는 확인되었으나 진동시험에서는 재현되지 않는 주파수 성분이 나타났다. 해당 성분은 브레이크 및 공압 장치 사용으로 압축공기가 소모된 후 컴프레셔가 작동하여 에어탱크를 재충전하는 과정에서 발생하는 진동과 관련된 것으로 분석되었다. 이는 특정 차량 작동 조건의 진동이 PSD 기반 랜덤진동시험에서 충분히 재현되지 않을 수 있음을 시사하며, 진동시험의 재현성과 신뢰성 확보를 위해 해당 주파수 성분의 발생 원인과 재현 특성을 고려할 필요가 있다.