2 - 10 최대안전경사각도(最大安全傾斜角道)

가. 자동차의 최대안전경사각도

- 안전기준 제8조(최대안전경사각도)

·공차상태의 자동차(연결장치를 포함한다)는 좌·우 각각 35도(차량 총 중량 차량중량의 1.2배인 자동차인 자동차는 30도) 기울인 상태에서 전복되지 아니하여야 한다.다만, 특수용도형 화물자동차 또는 특수작업형 특수자동차로서 고소작업·방송중계·진공흡입청소 등의 특정작업을 위한 구조·장치를 갖춘 자동차의 경우에는 그러하지 아니하다.

나. 측정조건

⑴ 자동차는 공차상태로 하고 좌석은 정위치에 창유리 등은 닫은 상태로 한다.

⑵ 측정단위는 도(°)로 하고 소수점 첫째자리까지 측정한다.

다. 측정방법

⑴ 경사각도측정기(傾斜角度測定機)를 사용하는 경우

㈎ 경사각도측정기에 설치된 모든 차륜을 밀착시키고 차륜정대장치 반대측의 모든 차륜이 경사각도측정기의 답판에서 떨어지는 순간 답판이 수평면과 이루는 각도를 좌측방향과 우측방향에 대하여 각각 측정한다. 이 경우 공기스프링장치를 가진 자동차에 대하여는 레벨링 밸브가 작동되지 않는 상태로 한다.

㈏ 차륜정지장치는 다음 그림중 하나를 선택하는 것으로 한다

· 차륜정지장치 (a = 75˚± 5˚)

㈐ 경사각도측정기를 사용하지 않는 경우 아래의 어느 한 방법에 의해 무게중심위치, 무게중심높이 및 안전폭을 구해 그들의 값에서 최대안전경사각도를 계산한다.

① 무게중심위치와 무게중심높이

② 수평상태와 경사상태에 대한 접지하중을 측정하여 산출하는 경우

③ 삼륜자동차

  - 산식 2-1

                             W2

                 L = ---------- L

                              W

- 산식 2-2

                           (Wr2 - Wℓ2)T2

                   M = --------------
                                   2w

- 산식 2-3

                           L(W2' -W2)√ L2 -h2

               H = R + ----------------

                                    W × h

④ 4륜자동차

- 산식 2-5

                        ( Wr1 - Wℓ1 )T1 + ( Wr2  W2 )T2

                 M = --------------------------

                                        2w

- 산식 2-6

                                   L( W'2  - W2 ) √L2 -h2

                 H = R + -------------------------

                                          w × h

L°: 자동차를 수평으로 한 경우에 무게중심까지의 자동차중심선방향의 수평거리

M : 자동차를 수평으로 한 경우에 무게중심에서 자동차중심선을 포함한 연직면에 수직한 거리

H : 자동차를 수평으로 한 경우에 기준면에서 무게중심까지의 높이

R : 타이어의 유효반경(전후 타이어의 유효반경이 다를 때는 그 평균치)

L : 제1축에서 최후차축까지의 거리

Tn : 제n축의 윤거. 단, 복륜에 대해서는 외측차륜의 윤거와 내측차륜의 윤거의 평균치

Wrn : 자동차를 수평으로 한 경우의 제n축 우측차륜의 접지하중(복륜의 경우에는 외측차륜과

         내측차륜의 접지하중의 합 또는 동시에 측정한 접지 하중)

Wn : 제n축의 접지하중

Wℓn : 자동차를 수평으로 한 경우에 제n축의 좌측차륜의 접지하중(복륜의 경우에는 상기와

         동일)

W : 차량중량

h : 제1축 차륜을 들어올린 경우의 높이

W＇n : 제1축 차륜을 h 높이만큼 들어올린 경우의 제n축의 접지하중. 또한, 제1축 차륜을 드는

           것 대신에 제2축을 들어올려 상기의 각 식에 근거를 두고 무게중심위치 및 높이를

           구해도 좋다.

㈑ 경사각도측정기에 의한 경우(경사각도측정기의 측정 가능한 최대 각도가 측정자동차의

    최대 안전검사각도보다 작은 경우) 경사각도측정기의 답판 중간에서 답판의 길이방향과

    자동차중심선이 평행이 되도록 고정한 후 답판을 수평으로 한 경우와 자동차를 축방향의

    같은 높이로 경사지게 한 경우에 각 지점의 하중변화량을 측정하여 다음 식에 의해 산출

    한다.

- 산식 2-7

                               W3   +  W3

                     L°=  -------------   ℓ - a

                                     W

- 산식 2-8

                                       W2   +  W4

                   M = b -  -----------------   m

                                             W

- 산식 2-9

                                 ( W'2  +  W'4 ) - ( W2   +  W4 )

                   H = --------------------------

                                              W

L°: 자동차를 수평으로 한 경우에 제1축에서 자동차의 무게중심까지의 자동차 중심선방향의

     수평거리

M : 자동차를 수평으로 한 경우에 중심선을 포함하는 수직평면에서 자동차의 무게중심까지의

      거리

H : 자동차를 수평으로 한 경우에 기준면에서 무게중심까지의 거리

ℓ : 경사각도 측정기의 제1지점과 제3지점(제2지점과 제4지점)의 간격

m : 경사각도 측정기의 제1지점과 제2지점(제3지점과 제4지점)의 간격

a : 경사각도 측정기의 답판면에 투영된 제1지점과 제2지점을 연결한 직선과 자동차 제1축과

     자동차중심선의 교점과의 거리

b : 경사각도 측정기의 답판면에 투영된 제1지점과 제3지점을 연결한 직선과 자동차 제1축과

     자동차중심선의 교점과의 거리

Wn : 경사각도 측정기의 답판을 수평상태로 하여 자동차를 그 윗면에 올려놓았을 때 발생한

       제n지점의 하중

W＇n : 경사각도 측정기의 답판을 경사시킨 상태로 하여 자동차를 그 윗면에 올려놓았을 때

          발생한 제n지점의 하중

W : 차량중량(= W1 + W2 + W3 + W4)

β : 경사각도 측정기의 답판을 경사시킨 각도

t : 경사각도 측정기의 답판 윗면과 아래면과의 수직거리

⑵ 자동차부분마다의 무게중심위치를 미리 알고 산출하는 경우

자동차를 수평으로 했을 때 제1축은 기준면에 투영한 투영선과의 교점을 원점으로 하여 중심선 방향을 X축, 좌·우측차륜의 방향을 Y축. X, Y축에 수직인 Z축을 잡고 자동차의 각 부분마다 중량과 무게중심의 좌표를 실측 또는 계산으로 구하여 다음 식으로 전체무게중심 위치를 산출한다.

- 산식 2-13

                                  Σn ( WnXn )

                                                           n -1

                   LΟ   =   -------------

                                         W

- 산식 2-14

                                Σn ( WnYn )

                                                             n -1

                   M =     -------------

                                           W

- 산식 2-15

                                   Σn ( WnZn )

                                                              n -1

                     H =    --------------
                                          W

또한, 이 방식을 응용하여 자동차의 각륜아래에 중량계를 위치시켜, 답판(踏板)의 길이방향과 자동차의 중심선이 평행이 되도록 고정한 후 답판을 수평으로 한 경우와 자동차를 측방향으로 경사지게 한 경우에는 각 지점의 하중변화량을 측정하여 다음 산식에 산출한다.

- 산식 2-16

                                  Wr

                     L○ =  -------   L

                                  W

- 산식 2-17

                                 (wfr - wfℓ) T1 + (wrr - wrℓ)T2

                     M = ----------------------------

                                              2 × W

- 산식 2-18

                                              ℓ                         M

                     H = (Fℓ - Fr) (------- )       +    ------

                                       2 × W × sin Ø           tan Ø

w : 차량중량 wr : 후축중 wfr : 우측 전륜하중

wfℓ: 좌측 전륜하중 wrr : 우측 우륜하중 wrℓ: 좌측 후륜하중

Fr : 경사각 β일 때의 우측륜의 하중 Fℓ: 경사각 β일 때의 좌측륜의 하중

L○: 전축에서 길이 방향으로 중심위치까지의 거리(㎜)  

                                                                       T1  +  T2

L₁: 축거   T₁: 전륜 윤거   T₂: 후륜 윤거    ℓ : -----------

                                                               2

⑶ 안전폭

자동차의 차종 및 구조에 따라 다음의 각 식으로 좌측 및 우측의 안전폭을 계산한다.

㈎ 3륜자동차

㈏ 4륜 이상의 자동차

차륜의 배열 및 구조에 따라 ①∼④에 의해 안전폭에 인한 축간거리 C´ 및 유지 T₁´, T₂´로부터 안전폭을 산출한다.

① 4륜자동차

② 4륜자동차 (2종타이어)

③ 전 2축차

④ 후2축차 (고정폭의 경우)

㈐ 폴 트레일러 (POLE - TRAILER)

폴 트레일러는 공차 상태에서 좌·우의 최외측 차륜의 접지면 중심의 간격이 지면으로부터 하대상면까지 높이의 1.3배 이상일 경우에는 최대안전경사각도의 기준을 만족하는 것으로 볼 수 있다.

라. 최대안전경사각도의 산출

앞에서 서술한 어느 한 방법에 의해 구한 무게중심·높이 및 안전폭에서 다음 각식에 의해 하축 및 우축의 최대안전경사각도를 구한다.

                                                -1  Br  
      산식 2-23    우측 : β =  tan  --------
                                                    H

                                                       -1  Bℓ  
             산식 2-23    좌측 : β =  tan  --------
                                                          H

β = 최대안전경사각도(。)

Br = 우측 안정폭

H = 무게중심 높이

Bℓ = 좌측 안정폭