아우디 전륜모델과 일반적인 가로배치 전륜모델의 차이점 분석

https://www.clien.net/service/board/cm_car/18436679CLIEN

위 글을 올리고 나서 "아다다그"님, "RAZR"님, "겨울추억"님의 댓글을 통해 뭔가 좀 깨달음을 얻은 것 같아서 

내용을 한번 정리해 보았습니다.

이번 글의 주제는 "전륜편향의 후륜 서스펜션 구조와 후륜편향의 후륜 서스펜션 구조 비교"입니다.

일단 여기서 "전륜편향(front bias)"이라 함은 "전륜에 더 자주, 더 큰 구동력을 전달하는 차량"이라는 뜻입니다.

대표적으로 현대 아반떼, 쏘나타, 그랜져, 폭바 골프, 토요타 캠리 등등 전통적인 가로배치 전륜구동차량들이 해당됩니다.

엔진/변속기/전륜이 물리적으로 연결되어 구동력을 끊을 수 없는 경우에 해당됩니다.

(일부 프리미엄 브랜드도 가로배치 전륜플랫폼 채택해서 출시, 벤츠 A클래스, BMW 1시리즈, 아우디 A3 등등)

그리고 "후륜편향(rear bias)"이라 함은 "후륜에 더 자주, 더 큰 구동력을 전달 하는 차량"이라는 뜻입니다.

대표적으로 벤츠, BMW, 아우디, 캐딜락에서 나오는 후륜/사륜 모델들이 해당됩니다.

엔진/변속기/후륜 또는 사륜이 물리적으로 연결되어 구동력을 끊을 수 없는 경우 해당됩니다.

(일부 대중 브랜드도 세로배치 후륜/사륜플랫폼 채택해서 출시, 쉐보레 카마로, 포드 머스탱, 스바루 임프레자 등등)

(아우디 기계식 토센 콰트로 역시 네 바퀴가 물리적으로 연결되있고 앞4:뒤6 토크배분이라 후륜편향에 해당됨)

1. 전륜편향(front bias) 차량들의 후륜 서스펜션 구조 분석

일단 보편적인 "전륜편향" 차량들의 후륜 서스펜션 구조를 보면 다음과 같습니다.

로워암, 어퍼암, 그리고 트레일링암으로 구성되어있으며 3링크, 혹은 4링크 시스템이 대부분입니다.

전륜편향 차량들은 후륜에 구동력이 안가거나, 혹은 적게 가기 때문에 앞바퀴가 차체를 이끌어 갑니다.

그래서 후륜바퀴는 관성에 의해 늦게 따라오게 되는데요.

1. 앞바퀴가 구르기 시작하면 차체가 움직이기 시작하고

2. 관성에 의해 제자리에 있으려고 하는 뒷바퀴와, 앞으로 전진하려는 서스펜션 링크들의 반대되는 힘 작용으로 인해 뒷바퀴가 toe out이 되려고 할때

3. 트레일링암이 뒷바퀴를 꽉 잡아주어 극단적인 toe값 변화(toe out)를 억제하고 주행안정성을 향상시킵니다.

1. 이때 전륜편향 차량들 특성상 전륜이 구동력 전달과, 조향을 함께 하다보니

전륜쪽 접지력 부족으로 과도한 조향 또는 과도한 구동력 전달로 인해 언더스티어 현상이 발생하게 되는데

2. 후륜 트레일링암은 "세미 트레일링암"방식으로 하중이 실렸을때 약간의 toe out을 허용하여 언더스티어를 억제합니다.

기술 자료 출처 :  https://brscc.co.uk/suspension-secrets-how-to-tune-toe-settings/

사진출처 : "아다다그"님

이미지 출처 : "아다다그"님

이미지 출처 : "RAZR"님

이미지 출처 : "RAZR"님

2. 후륜편향(rear bias) 차량들의 후륜 서스펜션 구조 분석

보편적인 "후륜편향" 차량들의 후륜 서스펜션 구조를 보면 다음과 같습니다.

로워암, 어퍼암, 그리고 대각선 형태로 구성된 트랙 로드(트레일링암)으로 구성되어있으며 

3링크, 4링크, 5링크까지 다양한 구조로 되어있습니다.

후륜편향 차량들은 후륜에 강한 토크가 걸리기 때문에 후륜이 차체를 밀고 나갑니다.

그래서 후륜이 앞으로 먼저 나가려고 하고, 후륜 서스펜션 링크와 차체는 관성에 의해 늦게 따라오게 되는데요.

1. 뒷바퀴가 구르기 시작하면 뒷바퀴는 앞으로 나가려고 하고

2. 관성에 의해 제자리에 있으려고 하는 후륜 서스와 차체는, 앞으로 전진하려는 후륜바퀴에 의해 반대되는 힘 작용으로 인해 뒷바퀴가 toe in이 되려고 할때

3. 대각선으로 꽂힌 트랙 로드(트레일링암)이 삼각형 형태를 이루어 강한 지지력으로 후륜바퀴가 밀고 나가려는 힘을 받아주어 극단적인 toe in을 억제하고 주행안정성을 향상시킴

1. 이때 후륜편향 차량들 특성상 후륜에 강한 구동력이 걸릴때 후륜쪽 접지력이 부족해지면 오버스티어 현상이 발생하게 되는데요

2. 후륜의 다양한 링크들 중에 하중을 받으면 toe in으로 만들어 주는 toe control arm을 추가로 두어 강한 구동토크로 인한 하중이 걸렸을때 toe in을 만들어 오버스티어를 억제합니다.

기술 자료 출처 :  https://brscc.co.uk/suspension-secrets-how-to-tune-toe-settings/

3. 위 내용으로 알 수 있는 사실들..

후륜 서스펜션 구조만으로 전륜편향(front bais)인지, 후륜편향(rear bias)인지 구별이 가능할 것으로 판단됩니다.

전륜이 이끌어 가는 형태의 전륜편향은 트레일링암이 앞뒤로 길게 연결된 모양이고

후륜이 밀고 나가는 형태의 후륜편향은 트랙 로드(트레일링암)이 대각선으로 삼각형 형태를 띄고 있습니다.

이 구조만 봐도 차량의 성격을 파악할 수 있을거라 생각됩니다~

4. (보너스) 좀 특이한 녀석들...

전륜편향 구조인데 드리프트까지 되는 녀석들도 가끔 있습니다.

(후륜으로가는 토크를 외륜에 몰아서 강제로 yaw모션을 만드는 형태)

어쨌든 전륜으로가는 구동력이 끊어지진 않으니 후륜서스구조를 굳이 변경할 필요는 없었나봅니다.

재밌게 봐주셔서 감사합니다~!!