섀시 공부 정리

[22 이영대]

 이제까지 제가 공부한 것을 아카이빙 할겸 적어봅니다. 틀린 내용이 있을수도 있으니까 걸러서 들어주세요. 그리고 다음 설계진도 참고할 수 있도록 댓글로 수정 부탁드립니다. 출처는 레이싱카 디자인, 인터넷의 여러 글들, 아크 톡방 등등 입니다.  

1. 킹핀 -> 최소화 해야함
- 킹핀각이 있으면 조향을 함에 따라 외륜의 포지티브 캠버가 증가하기 때문
- 리프트 또는 재킹으로 알려진 타이어 컨택 패치의 수직 방향 이동은 코너링 동안 가로 방향 하중 이동을 변화시킨다

- 8도 이하가 되는 것이 좋음
(레이싱카 디자인 6장 p.144)

2. 네거티브 스크럽
- 좌우 바퀴의 노면이 다를 때 제동시 직진 안정성 확보
- 브레이크가 대각선방향이 고장났을 때 안정성 확보
- 제동 시에 약간 토 인으로 compliance가 생김 (포지티브 스크럽은 토 아웃) -> 제동 시 안정적 (회전 방지)
- 스크럽 반경이 너무 크면 핸들이 무거워질 수 있음
- 과도한 스크럽 반경은 프론트휠에 작용하는 중심을 벗어난 힘으로 인한 모멘트를
발생시키고 이는 조향시스템으로 전달된다는 것을 의미한다. 따라서 만약 한쪽 휠만 장애물에
부딪치거나 노면 상태가 비대칭인 상태에서 제동을 한다면 운전자는 스티어링 휠에 작용하는
갑작스러운 끌림을 느낄 것이다. (레이싱카 디자인 6장 p.143)

* 일반적으로 스크럽은 0에 가까울수록 좋다 (40mm 이하). 직진성 향상, 노면 충격 감소, 부드러운 선회

3. 캐스터
- 캐스터 각이 크면 복원력은 좋아지나, 핸들이 무거워짐
- 캐스터 각이 적용되면 휠의 회전축(킹핀 축)과 지면 사이의 교점이 타이어의 횡력의 힘점(타이어 컨택 패치) 앞에 위치하게 되는데, 이 때문에 휠이 조향 반대 방향으로 회전하려는 모멘트가 생김 -> 복원력

- 캐스터 트레일이 너무 커 자체 중심 정렬 효과가 과도해지면 드라이버가 자동정렬토크의 변화로 최대 그립의 시작점을 알아채 어려워진다.

-15mm 정도, 3도~7도

4. 토우
- 토 인 -> 직진안정성 부여 (조금 조향했을 때 내륜이 덜 조향됨->외륜의 선회력을 상쇄함) / 반응이 둔함
- 토 아웃 -> 코너링 성능 증가 (안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 많이 회전) / 불안정
- 토와 언더/오버스티어의 연관성에 대해서는 원리를 명확하게 설명해주는 자료를 찾지 못하였습니다. 상황에 따라서 언더가 될 수도 있고 오버가 될 수도 있는 것 같은데, 후륜 기준으로 토 인 시 언더스티어, 토 아웃 시 오버스티어 (전륜은 반대)가 중론인거 같긴 합니다. 어떤 원리인지는 더 찾아봐야겠지만 제가 내린 결론은, 토 아웃을 하면 기본적으로 토 인보다 불안정한 상태가 되는데 이것이 접지력에 영향을 주어 오버 성향이 되는 것 같다는 것입니다.

5. 캠버
- 롤에 따른 외륜의 캠버 변화를 정적 네거티브 캠버가 보상해줌
- 선회 시 네거티브 캠버는 ‘캠버 스러스트’를 발생시켜 코너링에 도움을 줌

6. 롤센터, 스윙암

- 롤센터와 스윙암 길이는 일반적으로 반비례

- 차량의 무게중심은 낮을수록 좋다. 롤을 줄이기 위해서 롤센터도 이에 맞추어 낮을수록 좋다. 하지만 질량 중심을 낮추는데는 한계가 있어서 롤을 감소시키기 위해서 롤센터를 무게 중심에 맞게 높이면 스크럽이 증가할 수 있다.

- 위시본의 수렴각도: 증가-> 캠버회복 극대화, 롤센터 높이 증가. but 범프 리바운드에서 캠버 변화 극대화/감소->롤센터 높이 감소.

- 위시본의 길이를 길게하면 차량의 움직임에 따라 휠의 캠버 변화가 적어진다. 범프 리바운드 시 스크럼 감소

- 롤을 줄이기 위해서는 스프링을 단단하게 하거나, 안티롤바를 설치할 수 있다.

7. 마력과 토크와 배기량

- 토크=힘*거리(크랭크끝과 축 사이의 거리)

-  마력(일률)=토크*RPM (일을 하는데 걸린 시간)

-  배기량= 실린더 단면적*행정 길이*기통수

-  일반적으로 마력이 높으면 엔진의 출력이 좋아 최고 속도가 높은 경향이 있다. 하지만 반드시는 아님.

마력을 높이는데에는 RPM올리는게 더 효율적.

-  일반적으로 배기량이 높으면 엔진출력과 토크가 좋아진다. 하지만 반드시 그런건 아님.

-  실린더 직경이 크고 스트로크가 작으면 왕복거리가 줄어들어 출력이 좋고 토크가 낮다. 그 반대의 경우에는 작은 면적에 큰 힘이 집중되어 출력은 낮지만 토크는 높아진다.

-  기통당 배기량이 너무 작으면 회전질감은 좋아지지만 단면적이 늘어나 열효율이 떨어져 엔진 성능이 떨어진다.

8. LSD

- 일반적으로 레이스카에 사용하는 다판클러치 방식

-  가속이나 감속을 할 때 핀이 cam을 누르면서 클러치를 압박하여 디퍼가 잠김

-  이니셜토크란? 토크가 가해지지 않을 때도 좌우 구동축이 하나로 움직일 수 있도록 디퍼를 잠그는 역할

-  이니셜토크를 넘는 토크가 구동축에 가해지면 오픈 디퍼처럼 됨->좌우 구동축에 가해지는 토크의 차이가 이니셜토크를 넘을 때를 말하는것 아닐까?

-  양쪽에 같은 크기의 이니셜토크 이상의 토크가 가해지면 가속 상황처럼 핀이 캠을 압박해 디퍼가 잠길 것이다.

쓰다보니까 정리해둔게 많지는 않네유