아우디 전륜 서스펜션 구조 분석하기 (feat. bmw, 말리부) : 클리앙

안녕하세요~ 아우디 차량 기술 분석이 취미인 린드우디입니다~

이제 아우디 차량 변속기와 사륜 시스템에 대해서 왠만큼 분석을 다 했다 싶어 새로운 먹잇감(?)을 찾는 중에

아우디 전륜 서스펜션에 대한 정보가 많이 없는 것 같아 분석을 한번 해보게 되었는데요

아우디 기술 포털에 들어가면 위와 같이 더블 위시본 형태의 멀티 링크 전륜 서스펜션 기술 사양이 나오긴하는데

설명이 좀 추상적인 느낌이 들어서 실제로 한번 분석을 해보자 생각하게 되었습니다.

그래서 다른 브랜드와 전륜 서스펜션을 한번 비교해보고 합리적 추론을 내어 보았는데요.

제 추론이 어느정도 들어맞을지 의견을 구하고자 합니다.

일단 주요 서스펜션 구조 차량들의 얼라인먼트 특성을 한번 정리해봤는데요

※ 참고로 듀얼 피봇 링크를 사용하면 두 피봇의 연장선이 만나는 점을 가상 피봇으로 사용할 수 있고 이런 구조를 이용하면 스크럽 반경(scrub radius)를 좁히는 효과를 얻을 수 있음.

※ 캐스터각이 큰 경우 스티어링의 복원력이 강해지고 직진성이 좋아짐.

아우디의 전륜 서스펜션 얼라인먼트 특성을 보면

- 어퍼암, 로워암 모두 가상 피봇(가상 킹핀축)을 사용하고 킹핀경사각과 캐스터각이 완만하다

(캐스터각을 많이 주려면 전륜액슬이 앞으로 쭉 나와야하는데 통합형 변속기 구조상 불가능하므로 그렇게 한것으로 추측)

- 때문에 조향시 전륜이 거의 수평으로 이동하고 캠버 변화가 크지 않음.

- 그리고 범프 상황, 한쪽륜으로 하중이 이동한 상황에서 캠버각 변화가 적음. 그만큼 조향에 따른 전륜의 반응성이 낮음.

- 극단적인 하중이 가해지지 않는 한 타이어가 노면을 향해서 항상 일정하게 접지 면적(컨택패치)을 유지.

- 숏코너를 제외한 거의 대부분 주행 환경에서 평균적으로 높은 접지면적(컨택패치)를 유지 가능 할것으로 보여짐.

- 따라서 고속주행, 완만한 고속코너링, 불규칙한 노면 등에서 유리할 것으로 판단됨.

- 그리고 고성능 모델들은 숏코너의 단점을 해결하기 위해 전륜에 낮은 편평비의 광폭 타이어를 넣어서 해결하는 것으로 보여짐.

BMW의 전륜 서스펜션 얼라인먼트 특성을 보면

- 어퍼암은 전통적인 위시본, 로워암은 듀얼 링크를 통한 가상 피봇을 사용하고 킹핀경사각과 캐스터각이 매우 크다.

- 때문에 조향시 전륜이 거의 누워버릴 정도로 캠버 변화가 큼.

- 또한 범프, 극단적인 하중 이동시 캠버각 변화도 커서 조향에 따른 전륜의 반응성이 좋음.

- 극단적인 하중이 가해졌을때 노면 접지력이 더 좋아짐. 짦은 숏 코너에서 매우 유리할 것으로 보여짐.

(외륜 캠버는 증가하고 내륜 캠버는 감소하니 코너링 하중이동시 타이어 접지 면적 상승의 잇점을 누리게 됨)

- 캐스터각이 커서 직진성 확보는 되었으나 범프시 캠버 변화, 조향시 캠버 변화가 커서 노면 상태가 안좋을 경우 일시적으로 접지면적(컨택패치)이 줄어드는 상황이 존재 할 것으로 보여짐.

- 3시리즈의 경우 전륜이 멕퍼슨 타입이지만 로워암을 가상 피봇 듀얼 링크를 사용해서 5시리즈의 위시본 타입과 같은 효과를 누리는 것으로 보여짐.

쉐보레 말리부 가로배치 전륜 서스펜션 얼라인먼트 특성을 보면

- 전형적인 멕퍼슨 스트럿 방식, 캐스터각은 적으나 킹핀경사각은 큼.

- 조향시 BMW만큼은 아니지만 어느정도 눕는 형태이고 멕퍼슨 타입 답게 캠버 변화도 존재함.

- 조향시 캠버 변화가 어느정도 있어 아우디 보다 반응성이 좋을것 같지만 막상 질량 분포가 앞으로 몰려있어서 그런지 아우디 대비 반응이 둔하고 전륜 액슬이 캐빈룸 가까이에 있다보니 더 그런 체감.

- 대중 브랜드 차량의 전륜 서스펜션이라서 그런지 직접적인 비교가 힘듬.

일단 대략적인 분석은 위와 같이 하였는데 제가 알고있는 서스펜션 지식으로는 저런 결론이 나오긴 했으나

기술적으로 100% 들어 맞는 이야기인지는 좀 더 조사를 해보려고 합니다.

일단 아직 완전히 풀리지 않는 의문점이 있다면...

아우디도 전륜 어퍼암을 전통적인 위시본을 넣어서 조향감각을 더 예리하게 할 수 있었을것 같은데

굳이 그렇게 하지 않고 가상 피봇 듀얼 링크를 넣은 것은 역시 "주행 안정성"을 위한 것이었나 하는 의문점 입니다.

아무튼 아우디 구조를 분석 하면 할수록 주행 안정성에 목숨을 걸었구나 생각이 많이 듭니다.

내용이 너무 중구난방이라 조만간 프레젠테이션으로 정리해서 다시 공유 할 예정입니다.

재밌게 봐주셔서 감사하며 혹시 틀린 부분이나 보충할 부분있으면 댓글 달아주시면 너무 감사하겠습니다~~

굴러간당