안녕하세요~ 아우디의 기술자료 분석/해석 및 아우디 차량 리뷰를 하고 있는 린드우디라고 합니다~^^
매번 아우디 콰트로에 대해서 분석/해석하고 사륜기반임을 열심히 알리던 차에....
아우디 전륜모델을 타시는 오너분들의 서운함을 느꼈고 그래서 이번에는 아우디 전륜모델에 대해서 한번 정리해보고자 합니다~
아우디 전륜모델은 과연 다른 전륜구동차량들과 어떤 차이점이 있는걸까요?
한번 알아보겠습니다~
1. 질량분포와 무게배분의 장점
세로배치의 경우 변속기가 전륜 액슬보다 더 승객석쪽으로 깊숙히 들어와있는데
대략 4기통 2.0 터보의 엔진무게가 대략 평균적으로 120~130kg정도 되는데
종치방식 변속기의 무게가 대략 90~100kg정도 되므로 구조상 질량분포와 무게배분이 더 좋을 수 밖에 없습니다.
위와 같이 가로배치와 세로배치는 변속기의 위치 때문에 질량분포가 크게 차이납니다.
특히 차량 중심에 무거운 질량이 모여있으면 코너에서 더 경쾌한 움직임으로 코너링이 가능합니다.
실제로 아우디 전륜모델과 다른 가로배치 전륜모델을 비교해서 타보면
아우디 전륜구동이 가로배치 전륜구동 차량들보다 약간 더 코너를 경쾌하게 돌아 나가는걸 느낄 수 있습니다.
이 질량 분포는 무게배분의 잇점도 함께 가져갑니다.
이번에는 오토뷰 자료를 참고해 실제 차량들의 무게배분 비율을 한번 비교해보겠습니다.
확실히 가로배치 전륜구동들보다 아우디 전륜구동 모델이 무게배분이 더 좋음을 알 수 있습니다.
그나마 렉서스 ES300h가 가로배치임에도 배터리 무게 덕분인지 아우디보다 살짝 안 좋은 편이네요~
참고로 콰트로 모델은 후륜 프로펠러 샤프트, 후륜 디퍼렌셜, 후륜 드라이브 샤프트 무게 때문에 무게배분이 더 좋아집니다.
(콰트로가 좋긴 좋다는...ㅎㅎ)
2. 전륜 더블위시본 서스펜션
세로배치 레이아웃의 경우 엔진을 세로로 놓기 때문에 전륜 서스펜션의 구현 자유도가 높습니다.
특히 이런경우 더블위시본같이 암이 긴 형태의 서스펜션을 넣기 좋은데요.
아우디 전륜구동 모델의 전륜 서스펜션에는 더블 위시본 타입의 서스펜션이 적용되어 노면 대응력을 높였습니다.
3. 전륜구동 모델임에도 후륜구동형 서스펜션이 적용된 후륜
아우디의 경우 후륜에 항상 구동력을 많이 보내는 rear wheel biased AWD타입의 토센 콰트로 때문에
후륜 서스펜션 구조가 벤츠나 BMW같은 전통적인 후륜구동 차량과 구조가 매우 유사합니다.
(아우디 콰트로 차량이 후륜구동과 매우 비슷한 주행질감을 보여주는 이유)
위와 같이 후륜에 구동력이 많이 가는 차량들은 후륜 서스펜션에 toe컨트롤 링크가 추가되어
후륜에 구동력이 많이 전달될때 동적으로 toe값을 변화시켜 차량의 거동을 제어합니다.
참고로 전통적인 가로배치 전륜구동 차량들은 아래와 같이 toe값이 변화하지 않는 풀 트레일링암 구조의 후륜서스펜션입니다.
그런데 정말 재밌게도 후륜에 구동력이 전혀 안가는 아우디 전륜모델도
이 후륜구동형 서스펜션을 동일하게 적용하고 있는데요.
실제 후륜에 구동력이 전달되지 않는 전륜구동 아우디에도 이 후륜구동 특유의 구조가 적용되어 있는걸 보면
기본적으로 아우디는 콰트로가 기본형이고 전륜구동 모델은 마이너스 모델이라는게 확실해 집니다.
어쨌든 후륜에 구동력이 안가는 전륜모델도 이 후륜 서스펜션이 제 기능을 할지는 모르겠지만
전륜구동차에는 이례적인 서스펜션 세팅입니다.
4. 정리해보면...
아우디 전륜구동 모델이 비록 아우디 콰트로의 마이너스 버전이지만 질량분포/무게배분에 따른 차량거동과
좋은 노면 대응력을 갖춘 서스펜션 구조 덕분에 콰트로 모델 못지 않게 안정감 있는 주행이 가능한 것이 아우디 전륜모델입니다.
아우디의 모든 퍼포먼스를 느끼시고 싶다면 당연히 콰트로를 추천 드리지만,
일상에 그냥 편안하게 타는차가 필요하신 분이라면 아우디 전륜모델도 충분히 고급스럽고 좋은 차량임에는 분명합니다.
재밌게 봐주셔서 감사합니다~~
혹시 테슬라의 차량구조에 대해 분석도 가능하실까요?
제가 아직 전기차쪽은 많이 알지 못해서 추후에 좀 더 자료가 쌓이면 한번 테슬라도 정리하도록 하겠습니다~~!
아무리 그래도 엔진이 앞에 있는데;;
사실 레이아웃을 만드는 것 자체가 대단한 기술이라기 보다는... (BMW엔진룸이 좀 앞뒤로 긴편입니다)
BMW 브랜드가 추구하는 컬러를 잃지 않고 계속 그 색깔 그대로 신차를 만들어 내는 철학이 더 대단해 보입니다
요즘엔 또 그렇게 차이가 안납니다.
이번 세대 M4 컴페티션 쿠페 AWD는 53.9 : 46.1인데요.
아우디의 RS5 쿠페는 57.2 : 42.8이에요.
엔진위치나 전륜더블위시본 등을 감안하면 생각보다 크게 차이가 안나요...
https://www.bmw-m.com/en/topics/magazine-article-pool/bmw-m3-m4-m-xdrive.html
https://www.motortrend.com/reviews/2019-audi-rs-5-sportback-review-first-drive/
물론 BMW가 무거운게 좀더 회전축에 가까우니까... 타이어에 실리는 무게비가 만약에 같아도,
아우디보다는 많이 유리할 것 같습니다.
차량의 퍼포먼스적인 측면에서는 확실히 세로배치의 장점이 더 크게 나타납니다~
토크스티어가 없다는 장점도 말씀처럼 있겠네요~
대신 세로배치는 엔진룸도 앞뒤로 길어지고 변속기도 실내 깊이 들어오니 역시 공간적인 측면에서 단점이 다가옵니다
그래서 일반 브랜드는 가로배치를 선호하고, 프리미엄(고성능) 브랜드는 세로배치를 선호하는거라 생각이 드네요~
xDrive의 경우 내구성 문제만 좀 해결한다면 시스템 성능 자체는 괜찮은 편이라 생각합니다~
BMW도 매력적인 브랜드지만 아우디도 확실히 브랜드 철학에 맞게 좋은 주행안정성을 보여줍니다~
개인적으로 아우디 차량 1대 + BMW 차량 1대 요런 조합으로 차량 두대 가지고 있으면 최고의 조합이 아닌가 생각합니다ㅋ
(토우 액추에이터를 리어휠 조향에는 안쓰고 코너링 시에만 사용해서 체감이 낮고, 가격이 높아서 사장됬다고 들었습니다. 요즘에 다시 쓸법도 한데 안쓰네요...)
꼭 더블위시본 기반 멀티링크나 세미 트레일링 암 기반 4링크 멀티링크보다는 세팅의 차이가 중요하지 않을까 하는게 제 사견입니다.
또한 말씀하신 세로배치 전륜구동의 무게배분 또한 아우디 차량들은 차량의 배터리나 주요 전장품들을 트렁크쪽으로 옮긴 영향도 무시할 수 없을 것 같습니다. 오히려 세로배치 특성상 대형의 미션을 사용하는데, 이로 인한 전륜측 무게 증가 요인도 무시할 수 없지 않을까 싶기도 합니다.
쌍용의 경우인데요, 체어맨의 서스펜션 설계를 프레임 바디로 적용하면서 렉스턴의 경우 프레임 임에도 준수한 승차감을 보여줬습니다. 그런데, 렉스턴W? 즈음에 와서는 개선한다고 어퍼 링크와 토우 링크를 하나의 암으로 연결된 형태를 링크 구조로 분리 시켜놨는데 승차감 면에서 긍정 평가가 많지 않은 듯 합니다.
아마 부시 선정을 잘못했거나 위치나 기하학적으로 불리해졌는가 싶지만,,, 예전 만한 승차감이 안나와 주는데 지금 형태를 고수하는 것이 궁금하네용..
제가 예시를 든 차량들이 좀 예전 연식이라 혹시 최근 차량은 말씀처럼 좀 달라졌나 찾아봤는데
여전히 풀 트레일링암(붉은색 네모)을 사용하고 있는걸로 보입니다.
각도를 미묘하게 꺾어서 체결한건지는 모르겠지만 그냥 보기엔 상하 움직임(캠버 변화) 외에는
toe값이 변화할거 같은 구조는 아닌데 실제 움직임이 어떨지 궁금하긴 하네요
(실제로 toe값이 변하더라도 아주 크게 변하진 않을것 같습니다)
말씀처럼 세팅의 차이가 더 중요하긴 하지만 세팅의 범위가 넓은 서스펜션 구조가
더 다이나믹한 모션을 보여줄 수 있다고 생각합니다.
그리고 세로배치 변속기가 덩치가 더 커서 무조건 더 무거울것처럼 보이는데
의외로 세로배치 변속기와 가로배치 변속기 무게 차이가 아주 크게 나진 않더라구요
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Hyundai_transmissions
위 링크를 가보면 현대파워텍 변속기들의 dry weight정보가 나오는데 가로배치 변속기 무게도
평균적으로 80kg이상 나오는걸로 되어있습니다.
사진을 측면에서 찍어서 제대로 각도가 보이지 않은것 같은데 DN8 기준으로 차체 가로축 방향과 분명히 틑어져 있는 세미 트레일링 암 방식입니다.
자료를 찾아보니 Y3 쏘나타조차도 세미 트레일링 암에 가까운 구조입니다.
풀 트레일링 암 기반이라고 주장하시는 근거가 별도로 있으신가요?
앞뒤로 거의 11자에 가까우면 풀트레일링암으로 알고있는데 저정도로도 세미트레일링암에 속하는가보군요
저는 세미 트레일링암은 붉은색 선 정도로 꺾여있어야 하는걸로 알고있었습니다
풀트레일링암으로 보는게 맞지 않을까요? 음.. 헷갈립니다
세미트레일링암의 분류는 암의 기울기뿐만 아니라 체결부의 기울기도 보고 판단해야합니다.
경제학적으로만 접근을 해봐도 큰 구조변화없이 풀 트레일링 암의 단점을 개선할 수 있는 세미 트레일링 방식을 차용 안 할 이유가 있을까요?
요즘에는 구조들이 혼용되며 사용해서 뭐 귀에붙이면 귀걸이 코에붙이면 코걸이 식이긴 하지만, 눈으로 판단하는데는 한계가 있느니 제조사측을 따라가는게 맞다고 생각합니다.
혹시 풀트레일링암의 정의와 구조를 참조할만한 자료가 있을까요?
실제 toe값이 변화하는지 영상이나 애니메이션 자료가 있으면 좋겠네요
실제 움직이는걸 보면 더 이해가 잘 될거 같습니다~~
구글링해서 좀 찾아봐야겠네요~~
저게 세미 트레일링 암이 맞나 싶을 정도인데도 세미 트레일링 암으로 분류를 하네요.
조금 더 공부해야겠습니다 ~
좀 더 공부를 해야겠네요 ㅜ
A3는 axle guide라고 표현하고 A4는 track rod라고 표현하네요
링크의 피봇점과 부싱 방향을 보면 대략 어느방향으로 움직일지 예상은 되는데...
A3(가로배치)와 A4(세로배치)의 후륜 서스펜션의 거동특성이 이 구조의 차이로 발생할 수 있을까요?
실제 타보면 일반적인 가로배치와 아우디 세로배치를 비교해서 타보면 후륜쪽 거동의 차이가 체감이 되긴 하는데...
(일반 가로배치 전륜은 후륜이 좀 늦게 따라오는 느낌이라면 아우디 세로배치는 전륜과 후륜이 같이 돌아가는 느낌?)
그걸 서스펜션 지오메트리 이론과 연결을 시키고 싶은데 이해하기가 참 어려운거 같습니다 ㅜ ㅜ
전공자가 아니다보니 깊게 들어가기 쉽지 않네요 ㅜ
(LEVELING DEVICE)라고 표기되어있는데 이게 키워드가 좀 될 수 있겠네요
어...레벨링디바이스는 hid헤드램프 조사각 때문에 차고측정용 후륜쪽 레벨링 장비가 아닐까...싶은데요
쏘나타는 후륜에 HID 레벨링 디바이스 있나보군요~ 다른 용도로 착각할뻔했네요ㅋ
말리부는 전륜에 있던데 차종마다 위치가 다르군요 ㅎㅎ
그런데, 사진에는 차가 공중에 있어서 최대한 팽창한 상태이고 토우 링크가 로워암보다 더 위에 위치하므로, 서스펜션이 수축될 때 짧은 토우 링크가 잡아 당기는 방향으로 힘이 작용하여 - 토우 값을 보여줄 것으로 예상됩니다.
사실 이 트레일링 암 구조의 서스펜션은 표준이 된 셋팅인가 봐요. 제타도 그렇고, 대체로 하나의 암과 세 개의 링크로 구현하여, 대체로 이런 식으로 구현하는 모습입니다.
(쌍용 티볼리, 코란도, 토레스도 저런 형식에서 크게 벗어나지 않습니다)
예전 YF에서는 어퍼암 두 개 (라고 하지만, 높이가 미묘하게 낮은 어퍼암 하나가 토우 컨트롤의 역할도 겸하는 것으로 보이는) 와 로워암 하나로 구현했었습니다.
그리고 그 서스펜션은 수축 팽창시 캠버 각이 너무 변화하는 모습을 보여줬었는데, 그 것이 좋지 않았는데 로워 암 두개 구성과 어퍼암 하나 구성이 (여기서는 토우암과 로워암이라고 말하는) 자리잡고 한 동안 바뀌지 않았습니다. 그리고 타 사인 GM과 폭스바겐, 쌍용 마저 이런 형식을 따르는 것을 보아 가격 대비 구성될 수 있는 최적 조합이 이 것이어서 대부분의 제조사에서 이런 서스펜션 체계를 쓰는 게 아닐까 생각합니다.
LF소나타의 서스펜션이 말리부와 티볼리, 코란도, 토레스 그리고 폭스바겐의 제타를 포함한 다양한 차종 에서 볼 수 있는 구성입니다.
저도 서스펜션 구조 분석하려고 https://7zap.com/en/ 여기 사이트 가입해서 이차 저차 살펴보는데
어떻게 하나같이 서스펜션 구조가 다 비슷비슷하더라구요~
대체로 두가지 부류로 구분이 되는거 같던데
가로배치 전륜구동차량들이 대부분 서로서로 비슷하고
세로배치 후륜구동차량들이 대부분 또 서로서로 비슷했습니다.
가격과 정비성, 주행 안정성, 무난함 등 등의 밸런스를 다 조합한 결과가 트레일링 암과 그 외에 링크 3점 연결인가 봅니다.
참! ZF 가보니까 저상버스 전용 독립 현가장치가 있더라구요?? 상용차들은 다 하나같이 일체형 현가장치 구조를 채택한 줄 알았는데, 더블 위시본 방식이 있어서 신기했어요,
(저상버스들 승차감이 개판인 것을 봐선, 아마 고급 리무진 버스에만 적용되나 싶지만)
그래서 대중 브랜드 차량들중에 전륜구동 차량들에 많이 쓰이는거 같아요ㅎㅎ
그리고 버스도 더블 위시본이 존재한다니 정말 신기하네요~
당장 로워암 토 암 어퍼 암의 길이가 다르고 위치도 다르므로 캠버나 캐스터 값도 변화할 여지가 있는 걸요.
아반데 스포츠 같은 경우 직선 주행같은 환경에서 -토 보이다가 롤이 발생하여 해당 현가장치가 수축하면, 기하학적 형태의 의해 공격적으로 + 토 나와주는 것으로 알려져 있어요.
그래서 얼라이 맞추는 집에서는 FM값이 이상한 거 아닌가? 하는 의견도 많이들 올라왔지만, 서킷과 공도 와인딩의 좋은 후기로 들어갔지요
그리고 토션빔 기술도 아주 발전했는데요, 토션빔에 들어가는 부시는 바깥 면과 내면 쪽 고무 재료와 형태가 달라 서로 다른 역할을 하여 승차감과 주행 안정성을 도모했다는 연구 보고서도 찾아보실 수 있습니다
제가 알기론 풀 트레일링암은 toe값 변화는 거의 없는걸로 알고있는데 실제는 그렇지 않다는 말씀이시군요
(캠버 변화는 어퍼암과 로워암 길이 차이로 발생 가능하다는건 알고있습니다~)
보통은 세팅의 자유도가 좁더라도 잘만 세팅하면 좋은 거동이 나올거라 저도 생각하지만 (대표적으로 폭스바겐)
그럼에도 구조적으로 더 자유도가 높은 서스펜션 구조를 프리미엄 브랜드들이 선호하는건
프리미엄 브랜드 특성상 대중브랜드보다는 생산단가에서 자유롭다보니 더 좋은 세팅이 가능한
복합적인 링크 구조를 채택하는게 아닌가 생각이 듭니다
현대, 쉐보레, 폭스바겐, 볼보 같은 가로배치 전륜구동들은 대부분 이런 타입이고...
벤츠, BMW, 아우디 같은 후륜구동/사륜구동들은 대부분 이런 타입...
쉐보레 카마로도 역시 마찬가지로 피봇이 앞뒤로 된 트레일링암은 없고 대각선으로된 컨트롤 암이 달려있었습니다
전륜구동이냐, 후륜/사륜구동이냐에 따라 서스펜션 구조 트렌드가 두 가지 부류로 정리된게 아닌가 생각이 듭니다.
제가 "풀 트레일링암"이라고 표현한게 틀렸고 "세미 트레일링암"이라 부르는게 맞는거 같습니다. 말씀하셨던게 맞네요~
세미 트레일링암으로 인해 가감속 상황/혹은 하중이 가해졌을때 부싱에 가해지는 힘에 따라 바퀴의 toe값이 변화할수 있겠네요.
그렇다면 다시 궁금해지는게 후륜구동에 장착되는 대각선의 컨트롤암과
전륜구동에 장착되는 세미트레일링암의 역할이 어떻게 차이가 나는지가 궁금해지네요.
일단 단순하게 생각해보면 전륜구동은 전륜이 조향과 구동을 함께하니 한계영역에서 언더스티어를 보일텐데
이때 뒷바퀴가 하중을 받았을때 toe out을 하도록 만들어 언더스티어를 억제하는게 빠른 코너링에 유리할거 같고
(세미트레일링암이 toe out을 만드는 역할)
반대로 후륜구동/사륜구동(후륜편향사륜)은 전륜은 횡그립, 후륜은 종그립을 많이 쓰고 한계영역에서 오버가 나려고 하면
하중이 실린 뒷바퀴를 toe in으로 만들어서 오버성향을 억제하도록 하지 않을까 생각이 드네요.
(대각선으로 달린 컨트롤 링크가 toe in만드는 역할)
그렇다면 대충 전륜과 후륜/사륜의 서스구조 차이점이 정리되는 느낌이 드네요
일단 저녁 시간이라 나중에 읽겠지만. . 흥미롭습니다.
이러한 사진도 아래 링크 주신 사이트에서 구하신 건가요???? 저는 정비 지침서와 인터넷 구글로만 구하고 있었거든요.
https://7zap.com/en/
여기 홈페이지에서 주로 서스펜션 구조 찾을때 이용하고 있습니다ㅋ
참고로 기본적으로는 무료로 이용 가능한 홈페이지인데 일부 차량이나 브랜드는 유료로 볼수 있더라구요ㅎㅎ
(저는 필요할때만 잠깐씩 결제해서 보고있습니다)
제가 평소에 와인딩이랑 서킷주행을 취미로 하다보니 서스펜션 지오메트리에도 관심이 좀 있었습니다ㅋ
모터스포츠 관련된 해외 홈페이지들을 찾아보다보면 토우, 캠버, 캐스터값에 따라
차가 어떻게 거동이 달라지는지 정보들이 많이 나오더라구요~
https://brscc.co.uk/suspension-secrets-how-to-tune-toe-settings/
https://suspensionsecrets.co.uk/adjust-tune-toe/
제가 구글에서 찾은 모터스포츠에서 toe세팅을 활용하는 법에 관련된 링크도 한번 걸어봅니다~
(구글 번역기로 번역해서 열심히 공부중입니다ㅋ)
정적 얼라이먼트 뿐만 아니라 동적 얼라이먼트도 실제 주행에서 중요하다는걸 알고 있었지만
그걸 서스펜션 구조와 연결시킬려고하니 머리속으로 정리하기가 쉽지 않더라구요~
위에 나온 홈페이지들을 보면 후륜의 toe값이 toe in인지, toe out인지 변화에 따라 언더와 오버가 억제되는걸로 나오는데
실제 제가 타고있는, 혹은 타본 차량들의 서스펜션에 그게 어떻게 적용되는지 명확하게 연결이 잘 안되었거든요
근데 오늘 RAZR님께서 설명해주신것과 함께 같이 연결시키니 어느정도 결론이 좀 나온거 같습니다ㅋ
프리미엄 브랜드와 보급형의 차이가 확실히 다른데 다들 똑같다고 생각하죠 ㅋ
그런 의미에서 국산차는 최소 g80 k9 이상가야 독삼사 중형급 이랑 비교 가능합니다 가격대도 비슷하네요
이 외에는 등급외라 비교 자체가 무의미 하다 봐야죠..
아우디 A6가 계속 폭탄 할인 정책을 밀어붙이다보니 최근에는 그랜져와 비교되는 상황까지 갔었죠ㅎㅎ
어쩌다보니 그렇게 되었지만 A6 전륜이 다른 가로배치 전륜들과 비교될만한 모델이 아닌건 확실하다고 생각합니다
고급진 주행질감이나 주행안정성, 코너에서 경쾌한 차량의 거동은 확실히 한두급 위의 차량이죠
아우디 코리아가 빨리 정신차려야할텐데 큰일입니다 계속 밸류가 내려가기만 하니..
전륜 A4와는 0.7% 차이네요ㅋ
더블위시본 어퍼암 같이 생긴거랑, 로워링크는 2개, 그리고 컨트롤링크 하나 요런 구성이네요
이쪾은 트레일링암 기반은 아니지만요 ㅋㅋ
후륜에 구동력이 가는경우 보통 등속조인트가 들어갈 공간 때문에 서스 구조가 좀 바뀌긴 하지만
저 위치에 저 링크가 저런 모양으로 비슷하게 달리는건 뭔가 이유가 있을거 같네요
모양을 보면 범프 했을때 toe값의 변화가 생길거 같긴한데...
실제로 저 서브프레임 구해서 한번 눌러보고(?)싶네요ㅋ
어디 폐차장에 가서 한번 구경할수 있으면 좋을거 같은데 아으 궁금해서 못참겠네요ㅋ
https://7zap.com/en/ 여기 가보시면 쉽게 자료 찾으실수 있습니다ㅋ
본문 보다가 음... 그렇군... 이랬는데 분면 그랬는데, 댓글보다가 OTL 왔습니다.
양질의 정보 감사합니다!!
굴당에 워낙 고수분들이 많다보니 저도 활동하면서 많이 배우는거 같습니다ㅋ
너무 재밌었습니다ㅋ
https://www.clien.net/service/board/cm_car/18439690CLIEN
내용 정리해서 새로 글 올렸습니다~^^