[잡담] 언더스티어/오버스티어 관련 내용인데/ 의도한 내용이 불순해서

[고소미이]

제목이 이거더라구요 ...

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악마의 흉기차 언더스티어는 어디서 오는가? [54] ***

근데 제목에 낚였음...

아래 글 퍼왔는데요

딴지 좀 걸어야겠네요

내용보면 이상한점을 발견했어요

일단 제목에 현대차량과 외제차량은 코너링이 똑같다.

라는 결론이 나오게 되요

근데 이게 내용이 불순하네요 단지 특정한 조건만 따지는데

실제로 bmw순정이랑 제네시스 세단순정

튜닝안한 상태에서 코너링을 해보면 단번에 차의 성능이 다르다는걸 알수 있죠

뭐 다른 예를 들어볼까요?

엔진이 박서엔진인 임프레자wrx나 포르쉐가 코너링이 더좋은 이유가 뭘까요?

엔진배분이 달라서에요

그럼 임프레자wrx sti랑 란에보10 를 순수하게 차 출시 상태에서 코너링이나 이러걸하면

누가 이기겠어요요?

이건 영상 찍은거 전에 올린적이 있져~

암튼 내용이 상당히 불순해서 그냥 " 열폭 "해봄~

이론이랑 실제 운전상황은 다르다는거...

뭐 글쓴이 본인의 의도는 다른쪽에 있겠지만

제목에서는 낚인 느낌도 들고

의외로 의도하는 바가 불순하네요

있는그대로 국산차도 나쁘지 않습니다라고

적었다면 오히려 순수하게 봤을텐데

의도하는 바는 "현 대 차"국내 차량도 아닌 " 현 대  차 "  타도 된단 얘기 같네요

은근 말돌려서 반어법으로 쓰는건 되려좋지 않네요

그리고 핵심을 말해서 찝어줫으면 될것을 이야기를 이리돌리고 저리돌리고

정확하게 목적을 가지고 적는게 더 불순하게 안봤을듯 싶네요

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차량 튜닝안하는 이상 순정상태에서 비교를 해야겠죠...

돈있으면 당연히 좋은차 사서 튜닝 빵빵하게 하고 다니지

올 순정상태에서 국내/외제차량을 비교를 해야죠...

튜닝은 극히 일부 매니아층 말고는 관심도 없는데..

차량 종류별로 다타보고 세팅해보면 알겠지만

이 세팅이 얼마나 힘든건지 아는사람 있을려나?

그 차량에 맞게 정확한 세팅은 전문가 아니고서는

모르는이고 이론적인 세팅을 했다해서 그게 또

트러블이 생기면 문제가 뭔지 발견하기도 힘든거에요...

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뭐 어쨰든 저도 말을 빙빙돌려서 말해보면

이론적인 성향에서 나오는 튜닝과 얘기하는 내용은

자동차 회사에서 자세히 이론적으로 설명한적이 있는데

"현대 차량이 예전에 연비가 잘나온다" 했는데

실제로는 전혀 그렇지 않는 내용과 같네요

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실제 상황에서는 차의 성능과 운전자의 스킬과 날씨 등등 뒷받침해주니까 완벽하지 않죠..

참고로 토션빔vs 멀티링크 달린차량에 대해서 운동성능 관련된 내용을 설명해 두었네요

상황에 맞게 쓴내용도 있고 아닌 내용도 있고

일일이 고생해서 쓴거같지만 알아보기쉽게 적었으면 되었을텐데

이미 눈에띌려고 제목단거보면

내용또한 일부로 열받게 적은거 같네요 이거도 의도하신건가요???

그랬으면 성공했네요...

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오늘은 어제밤 덕밥이었던 언더스티어/오버스티어에 대해 두서없이 알아봅니다.

두 쪽 모두 컨트롤만 가능하면 멋지고 신나는 운전을 할 수 있.... ((사진))

어디서 주워들은거 가지고 허구언날 하체 셋팅이니 뭐니 지껄이기 좇아하시는 분들도 재미삼아 보시기 바랍니다.

본 글은 벌글로서, 중학생 이상이면 이해가능한 수준으로 작성.... 되었남?

암튼... 코너링 포스와 타이어 그리고 언더/오버스티어에 대해 봅시다.

우선, 가장 기본이 되는 차량의 좌표 및 용어, 다들 아실겁니다. 롤링, 요잉 등등~

여기서 가장 중요한 것은 조향 특성에 관련된 Yaw 거동임을 주지하면셔 넘어갑니다.

전에 써먹은 그림인데, 자동차는 보통 4개의 바퀴로 도로를 달립니다.

그래서, 각 바퀴(휠/다야)에 작용하는 힘이 차량의 운동에 관련된 기본중의 기본입니다.

아래 그림에서 주행중인 바퀴에는 크게 4가지 힘이 작용함을 알 수 있습니다.

1. 구동력 (악세레다)

2. 제동력 (부레끼)

3. 횡력, 횡접지력 (조향, 스티어링 또는 핸들링)

4. 접지력 (노면 마찰 + 중력)

여기서, 스티어링 특성에 가장 연관된 코너링 포스는 차량의 진행 방향에 대한 횡방향 접지력으로서,

저 밑에서 보겠지만 단순한 타이어의 정렬 방향과는 조금 다른 벡터값입니다.

위의 도길 감성 예쁜 그림을 공돌이 감성의 자세한 값으로 나타낸 그림입니다.

굴러가는 바퀴에 대한 좌표 및 슬립각에 대해 잘 나와있네요.

복잡해서 머리에 안 들어오리라 생각됩니다만,

딱 한가지, 휠의 정렬 방향과 휠의 주행 방향과의 차이를 슬립각, 슬립 앵글이라고 부른다는것만 아시면 됩...

조금 더 이해하기 쉽게 네 바퀴 기준으로 그린 그림입니다.

주행중인 자동차는

조향각 (스티어링 휠 돌린 각도)

차량의 진행 방향

차량의 직진 방향 각도 (헤딩 앵글)

이 모두 다름을 알 수 있습니다.

조향시스템이야 애커만-장토 방식으로 조향되므로 당연히 휠의 정렬 방향과 헤딩 앵글은 다르겠죠.

이 헤딩 앵글과 차량의 진행방향과의 차이를 사이드 슬립이라고 합니......

아래 그림과 같이 이 사이드 슬립이 (-)면 언더스티어,

(+)면 오버스티어라는건 다들 아실테고~

이제 사이드 슬립과 접지력, 그리고 언더/오버 스티어에 대해 봅시다.

내용이 참 두서없는듯 하지만 체계적이죠? 아닌가...

아래 그림은 "코너링" 중인 차량에 대한 힘,

그 중에서도 구동력을 무시한 단순한 횡력/코너링 포스에 대한 그림입니다.

즉, 코너에서 악셀 OFF 상태로 돌아가는 상태에 작용하는 코너링 포스인데,

그림에서와 같이 구름 저항과 원심력의 반대방향으로 작용하는 구심력을 벡터 합으로 구한 것이 코너링 포스입니다.

근데 아래서 다시 언급하겠지만, 타이어의 접지력 한계는 일정하므로...

구름 저항, 제동 또는 가속(트랙션) 모두 코너링 포스를 증대시키는 짓거리 입니다.

그래서 한계 접지 상태의 코너에서 악셀을 밟거나 부렉을 밟으면 요구 코너링포스 대비 다야의 횡접지력이 작아져서,

횡 슬립이 커지다가 미끄러지게 됩니다.

이 미끄러지는 휠의 위치에 따라서 언더/오버스티어 특성이 나오는거지요.

아래 그림이 금일 내용중에서 가장 중요한 그림입니다.

각 휠의 가속/제동시 발생하는 원심력을 그린 것인데,

위에서 설명한 바와 같이, 어느 경우에도 원심력 방향으로 벡터합인

원심력 (코너링 포스 요구량)이 증대됩니다.

그래서, 전륜구동 차량은 코너 가속시 앞쪽이 바깥으로 미끄러져서 언더스티어,

후륜구동 차량은 뒷쪽이 바깥으로 미끄러져서 오버스티어

가 발생하고,

4륜구동 차량은 조향 특성에 맞춰서 같이 바깥으로 미끄러지므로 언더/오버 스티어링 특성은 약하나...

과도한 구동력이 있으면 4륜 드리프트가 되는거지요 ㄷㄷㄷ ((켄블락))

위키피디아 협찬 코너링포스 그림...

부실하네 ㄷㄷㄷ 타이어 트레드가 "스프링"역할을 하면서 횡접지력을 증대한다는 개념으로만 보세요.

여기까지, 각 휠의 조향 또는 코너링시 슬립 앵글이 발생,

해당 휠의 횡접지 한계를 벗어나는 구간 또는 벗어나버린 구간에서 발생하는 언더/오버스티어에 대해 대충 알아봤습니다.

여기서부터는 어떻게 이러한 특성을 줄일 수 있는지 간단히 봅시다.

아래 그림은 실제 탄성 변형을 일으키는 휠/다야의 코너링시 접지 면적 및 힘에 대한 그림입니다.

상식적으로, 휠 허브에 고정된 휠과 여기에 상대적으로 움직이는 타이어의 상대 운동이 발생하고,

여기서 타이어의 코너링포스가 결정되는 것을 알 수 있습니다.

밑의 그림은 다야 찌라시 그림같은데,

편평비에 따른 사이드월의 변형, 접지력 패턴 및 코너링 포스(화살표)의 차이에 대해 설명 한자 없이 그림으로 모든것을 보여주네요.

치수를 적어주면 이해가 빠를듯 ㄷㄷㄷ

아래 그래프는 슬립 앵글과 횡접지력에 관한 그래프인데,

간단히 설명하면 초반의 선형적인(도길 피디 좇아하는 표현으로 리니어한)구간이 코너링 강성(스디브니스)로 나타나는 구간이고,

중간은 미끄러질락 말락한, 일명 최대 한계 코나링 뽀스를 보여주는...

또는 운달이 매일 이용하는 구간이고...

그 다음 구간은 말 그대로 다야가 주~욱 미끄러지는 구간입니다.

미쿡넘들은 표로 잘 만들어 놓는군요 ㄷㄷㄷ

역시 무서븐넘들

아래 그림은 실제 국산차 동일 차량 타이어별로 한계 코너링 값이랍니다.

여기서는 Yaw Rate 기준으로 그렸는데, 아무래도 18인치가 16인치보다는 높죠?

뭐 복잡한 그래프가 지나간거 같은데, 요약하자면

코너링 포스에 가장 중요한 인자는 타이어다~ (사이즈, 편평도, 패턴, 압력 분포 특성)

요정도로 이해하시면 되고...

그 다음이 타이어 안 바꾸고도 손 볼 수 있는 캠버 입니다.

수퍼카 크루즈같은 준중형차는 후륜 서스펜션이 통짜 CTBA라서 캠버 손보려면 힘들지만,

아방 XD나 캠리 같은 듀얼링크 후륜 또는 구삼공 같은 멀티링크 후륜은 로워 컨트롤 암의 너트를 돌려주면 캠버 값을 조절 가능하죠.

다들 해보란 얘기는 아니고... 편마모 ㄷㄷㄷ

암튼, 캠버가 뭔지 다시 그림으로 설명하면

차의 앞/뒤에서 봤을때 휠/타이어의 옆면에 대한 기울어짐입니다.

자세한 설명은 생략하겠지만,

슬립각 1도에 대한 마이나스 캠버 1도 추가하는 경우의 코너링 포스 증대량이 꽤나 높습니다.

즉, 정선군청 차량처럼 마이나스 (음의) 캠버를 주면 아래 그래프와 같이 횡력이 증가한다는 말이죠.

이거슨 휠의 구동시 캠버로 인해 발생하는 횡력과 타이어 접지력 향상에 의한 횡력이 더해지.......

그래서 언더스티어가 발생하는 차량은 전륜의 캠버를 마이나스로 주면 후륜 대비 횡접지력, 즉

코너링 강성이 증대되어

언더스티어 경향이 줄어들고,

반대로 오버스티어 발생 차량은 뒷쪽의 캠버를 마이나스로 주면 반대로 오버스티어 경향이 줄어들죠.

스트리트 레이서처럼 전륜 대출력 차량의 캠버를 어마어마한 마이나스로 주거나...

원활한 드리프트르 위해 후륜 코너링 스티프니스를 낮추는 등의 논두렁 튜닝이 가능하죠 ㄷㄷㄷ ((고갯길))

그 다음이 스테빌라이져 튠인데...

이거슨 코너링시 발생하는 롤의 영향으로 인한 내측 휠의 접지력 감소를 줄여주는 것으로...

(이 부분 추가 수정)

전/후륜의 롤 강성을 동일한 수준으로 (즉 전후 하중 이동이 없도록) 고정한 상태에서 롤 강성을 높이면 좌/우륜의 접지력 배분으로 인해 외측륜의 접지력 상실로 인한 언더/오버 스티어 성향을 줄일 수 있습니다.

그러나, 전륜측의 롤 강성이 높아지면 위 그림에서 롤 축의 앞쪽 기울어짐 성향을 높이는 것과 같이,

전륜측에 하중이 더 이동이 되어 언더스티어 성향이 발생합니다.

조금 헷갈리는 개념인것이, 동일 조향각을 유지하는 Steady State Cornering 상태에서의 언더스티어와,

하중 이동이 많은 상태에서 전륜의 좌/우의 접지력 유지 사이가 서스펜션 특성이나 차량 중량 배분에 따라 애매하죠.

언더/오버스티어 성향에는 롤 강성보다는 타이어의 코너링 강성과 캠버가 더 중요한 영향을 끼치니 이부분은 패스 ㄷㄷㄷ

마지막이 전에 설명한 토크 벡터링과 같은 구동력 장난인데,

이거슨 코너링시 하중으로 인한 접지력이 더 강한 외륜에 구동력을 더 주고,

약한 내측은 구동력을 줄여주는 단순한 방법이죠.

근데, 다들 착각하는것이 전륜구동은 어머어마한 언더스티어고 후륜구동은 어마어마한 오버스티어라고 생각하는데...

시속 120키로 이상에서는 실제 구동력은 형편없습니다.

즉, 고속 코너에서 토크벡터링이나 무슨 구동력 제어(TCS)가 역할을 할 것이라 기대하는 것은...

도길피디가 현기차 안까기를 기대하는것과 같다능 ㄷㄷㄷ

고속 코너는 거의 뉴트럴로 돌아가는 코너로 보고, 타이어/서스펜션 특성에 의해서 결정된다고 보시면 거의 맞습니다.

또한, CBC라고 코너링시 부렉을 밟으면 과도한 오버스티어를 막기 위해

후륜 안쪽 제동압을 없애는 기능이 있는데...

이말 즉슨, 고속 한계 코너링시 부레끼 밟으면 차가 안쪽으로 말려 들어가는 끔찍한 사고가 발생한다는 말입니다.

그래서 고속에서는 무조건 직진 풀 브레이킹 이후 조향하며 살살 부레낑이라능~♡

아래 그림은 전에 써먹은 토크 벡터링...

이거슨 최대 출력을 낮춰서 토크를 높이는거와는 무관합........

마지막으로, ESP를 이용한 언더/오버 스티어 제어

설명은 안해도 아시겠죠?

윗 그림이 언더스티어시 빨간 바퀴에 제동압,

아래 그림은 오버스티어시 빨간 바퀴에 제동압 발사~♡

ESP/VDC 자체가 여유 있는 휠의 접지력을 추가하는 기능이므로...

이미 한계 코너링시에는 성능이 매우 제한적입니다.

알랑가몰라...

http://www.bobaedream.co.kr/board/bulletin/view.php?code=national&No=590554

[고소미이]

단지 수치적인 그림 몇장 붙여놓고 정확하게 알리려는 의도가 뭔가요?
현대차도 코너링이 좋으니 사란 얘긴가요?
난 이런 글들을 보면 열폭하게되고 최하로 봄

상황에 맞는 내용을 정확히 알리려는거도 아니고
다른사람이 글을 볼떄 기분나쁘고 불쾌하게 하는건
좋은 의도가 아니라고 봅니다~