아우디 S, RS에 장착된 스포츠 디퍼렌셜의 동작 원리와 활용법 2부 : 클리앙

https://www.clien.net/service/board/cm_car/19180650CLIEN

1부에 이어 2부 계속됩니다~!

2. 정석적인 코너링 방법

혹시 트랙션 서클이라는 단어를 들어보신적 있으신가요?

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트랙션 서클(Traction Circle)은 자동차 타이어가 감당할 수 있는 그립(Grip)의 합을 원형으로 나타낸 물리적 개념으로

가속, 감속(브레이킹), 조향(코너링) 중 타이어가 지면과 결합하는 힘의 총량을 시각화한 것입니다.

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가령 예를들어 코너 진입시 타이어가 사용할 수 있는 타이어 그립의 양이 100이라고 했을때

브레이크를 밟아 감속할때 종그립을 70정도 썼다면 조향을 해서 쓸수 있는 횡그립의 양은 30이라는 뜻입니다.

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만약 제동을 해서 종그립을 70을 이미 써버렸는데 너무 과격한 조향으로 30이상의 횡그립을 쓰려고 했다면?

타이어는 노면과 접지를 못하고 그대로 밖으로 밀려나가 가드레일과 인사를 하게 되겠죠~

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반대로 코너 탈출시 사용 가능한 그립이 100일때 조향을 통한 횡그립을 70정도 썼다면

탈출 가속으로 쓸수 있는 종그립은 30정도일겁니다. 조향 타각이 들어간 만큼 악셀링을 약하게 해야겠죠.

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조향이 들어가 있어서 횡그립을 70이나 쓰고 있음에도 과도한 악셀링으로 종그립을 쓰려고 했다면?

위 그림처럼 언더 스티어로 차가 밀려나가거나 오버 스티어로 차가 스핀 해버릴 겁니다.

그럼 어떻게 차를 조작해야 할까요?

코너 진입 시 제동을 할 때는 위와 같이 브레이크를 릴리즈하는 양에 반비례해서 조향을 넣어주어야 합니다.

종그립 사용량을 줄이면서 그대로 횡그립 사용량을 늘리는 식이죠.

반대로 코너 탈출 시 가속을 할 때는 위와 같이 조향을 푸는 양에 반비례해서 악셀을 밟아 주어야 합니다.

횡그립 사용량을 줄이면서 그대로 종그립 사용량을 늘리는 것이죠.

위와 같은 방법이 서킷과 와인딩 주행시 가장 "정석적인 코너링 방법"입니다.

그런데 스포츠 디퍼렌셜이 장착된 "아우디의 경우 조금은 변칙적인 코너링 방법"이 필요합니다.

왜냐하면 스포츠 디퍼렌셜은 조향을 통한 전륜의 슬립 앵글만으로 코너링 포스를 만들어 내는 게 아니라

토크 오버레이를 통한 후륜의 좌우 바퀴 회전수 차이로도 코너링 포스를 만들어 내기 때문이죠.

3. 스포츠 디퍼렌셜을 활용한 코너링 방법

먼저 아래 아우디 B8.5 S4차량의 인제 서킷 4번 코너 코너링 영상을 보시겠습니다.

G미터와 악셀 포지션, 그리고 조향 타각을 잘 봐주세요.

(부족한 실력의 제 영상을 교보재로 쓸려니 부끄럽군요ㅎㅎ)

뭔가 좀 이상한 부분을 찾으셨나요?

01_코너_진입.png

먼저 코너 진입은 다른 차들과 다름 없이 조향 정렬 후 제동을 시작합니다.

02_코너_진입_-_제동.png

아우디는 특히 앞이 무거운 프론트 헤비 구조와 마일드한 캠버 변화로 인해 진입 언더가 많이 발생하므로

브레이크를 물고 코너 정점까지 들어가는, 하중을 앞에 실어서 코너에 들어가는게 중요합니다.

03_코너_진입_-_트레일_브레이킹.png

직선에서 어느정도 감속이 끝났다면 브레이크를 물고 전륜에 하중을 실은채 조향을 시작합니다.

하중이 앞에 있는 상태에서 조향이 시작되므로 G미터도 좌측 대각선을 향해 있죠.

04_코너_진입_-_최대_횡G_(CP).png

브레이크를 부드럽게 릴리즈하면서 (이게 젤 어려움 ㅜ) 코너 정점까지 차량을 선회 시킵니다.

코너 정점에서는 종G가 빠지고 횡G가 가장 많이 걸리게 됩니다.

05_코너_진입_-_CP에서_가속_시작.png

코너 출구가 보이기 시작하면 슬슬 악셀링을 시작합니다. (악셀 포지션 값이 3%)

그리고 여기서부터 스포츠 디퍼렌셜을 활용한 코너 탈출이 시작됩니다.

06_코너_진입_-_조향을_풀지_말고_가속.png

잘 보시면 뭔가 이상한 점을 발견할 수가 있습니다.

맞습니다~ 조향 타각을 풀지 않은 채 악셀을 30%까지 밟았습니다.

"정석"대로 한다면 "조향을 풀면서 악셀을 밟아야"합니다.

하지만 "아우디의 스포츠 디퍼렌셜"을 동작 시키려면 "조향 타각을 넣은 채 악셀을 밟고 있어야"합니다.

ECU가 조향 타각과 악셀 개도량을 판단해서 스포츠 디퍼렌셜의 외륜쪽 클러치 체결을 동작 시키기 때문이죠.

이렇게 스포츠 디퍼렌셜이 본격적으로 동작하기 시작하면 외륜 타이어의 회전수가 10% 증가하면서

차량을 코너 안쪽으로 머리끄댕이를 잡고 잡아당기듯이 슉 하고 말려들어갑니다.

근데 재밌는 건 악셀을 깊게 밟아도 파워 언더 스티어나 파워 오버 스티어가 나지 않고

별다른 추가 스티어링 조작 없이 깔끔하게 코너 탈출 라인을 그릴 수 있다는 것입니다.

07_코너_진입_-_조향이_덜_풀렸는데도_이미_풀_가속.png

결과적으로 스포츠 디퍼렌셜을 활용한 주행 방법의 가장 큰 장점은

코너 탈출 시 악셀 전개 시점을 굉장히 빨리 앞으로 당겨올 수 있다는 점입니다.

그만큼 코너 탈출이 빨라지면 랩타임 단축에도 분명 도움이 될 것입니다.

다만, 앞에서도 언급했지만 이 주행방법은 "정석"에서 벗어난 "변칙"적인 주행 방법입니다.

"스포츠 디퍼렌셜이나 토크 스플리터, 란에보의 AYC같은 능동 토크 벡터링 시스템이 있는 경우"만 적용됩니다.

(란에보의 Active Yaw Control 시스템도 아우디의 스포츠 디퍼렌셜과 동일한 매커니즘입니다)

저 같은 경우 이런 변칙적인 주행 방법이 습관처럼 몸에 배여 있다 보니

가끔 다른 차량을 타고 주행을 할 때마다 파워 언더나 파워 오버가 나서 가끔씩 당황할 때가 있습니다.

다만, 이런 시스템이 차에 달려 있음에도 써먹지 않고 탄다는 건 너무 아쉽다는 생각이 들어서

이렇게 동작 원리와 사용 방법을 글로 정리를 하게 되었습니다.

사실 서킷이나 와인딩판에는 워낙 고수분들이 많아서 제가 뭘 가르치고 할 정도의 실력은 되지 않지만

아우디로 서킷이나 와인딩 주행을 하는 공개된 데이터가 많이 없어서 나름 의미가 있지 않나 생각합니다.

본문 내용에서 잘못된 내용이나 보강해야 할 내용이 있다면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다~

긴 글 재밌게 봐주셔서 감사합니다~~!!^^

< 자료 출처 >

아우디 스포츠 디퍼렌셜 : https://www.scribd.com/document/750839219/SSP-476-Rear-Axle-Drive-0BF0BE-Sport-Differential-En

BMW M-Diff :

정석 주행 영상 :

변칙 주행 영상 :

굴러간당

이야기 아우디 S, RS에 장착된 스포츠 디퍼렌셜의 동작 원리와 활용법 2부 12