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판 스프링은 여러 개의 U자 모양의 철판을 덧대어 겹쳐서 만들어지는데 무거운 무게를 지탱하고 큰 진동에 강하다는 장점과 구조가 간단하고 설치가 간단하며 내구성 또한 좋은 것으로 알려져 있습니다. 단점은 잔 진동을 흡수하는 부분에는 미약하기 때문에 스프링 효율면으로 볼 때 완벽하다고 말하기는 어렵다는 점이 지적됩니다.
판 간 마찰이란 여러 장의 판이 겹쳐지기 때문에 겹쳐지는 판과 판사이의 마찰로 인해 원활한 스프링 작용을 방해하는 부분이 이 스프링에는 존재하기 때문에 판과 판 사이에 스페이스를 설치해 주는 것이 주요한 키 포인트인데, 공간이 너무 크게 생기면 판 스프링의 변형과 작동이 원활히 되지 않는 점을 유의해야 하는 문제가 있습니다. 또한 이 스프링의 특징은 거의가 솔리드 액슬 (일체식 차축)에 달려져 있다는 것으로 아마도 서부시대 포장마차나 중세유럽의 마차에 달려있는 스프링도 이 겹 판 스프링이었던 것으로 알고 있습니다. 판 스프링은 역사가 오래된 스프링이고 이제는 구형 방식으로 분류되는 형식의 현가장치입니다. 하지만 오래되긴 했어도 아직도 사용된다는 것은 그만큼 내구성이나 검증면에서 신뢰할 수 있는 구조를 가지고 있다고 볼 수 있습니다.
※리프스프링의 시초
현대적인 개념의 서스펜션 구조가 등장한 것은 무려 200여년전이다. 엔진이 개발되기도 전의 일이었다. 1805년 영국에서 자동차 역사에 있어 매우 획기적인 발명품이 등장했다. 마차 제작자인 '오버디어 엘리오트'가 반 타원형의 '리프스프링'을 고안해 낸 것. '리프스프링'은 길이가 다른 쇠나 나무 판을 몇 겹으로 겹쳐 만든 완충장치로서 간단한 구조에 비해 승차감과 안정성이 뛰어나 최근까지도 트럭등 화물차에 주로 쓰인다. 판 스프링이라고도 불린다. 엘리오트의 발명은 당시 마차 개발에 일대 변혁을 가져왔다. 반 타원형 리프 스프링이 등장하기 이전에는 알파벳 C자 모양의 리프와 가죽벨트로 차체를 지지하여 연결봉으로 앞,뒤 차축을 연결하는 방식이 주로 적용되었다. 반 타원형 리프 스프링은 차체와 차축을 직접 연결해 앞뒤 차축을 잇던 연결봉을 없앨 수 있었다. 이에 따라 차 무게가 줄고 높이도 낮아져 타고 내리기가 편해졌다. 또 바퀴의 움직임에 따른 차체 흔들림도 감소해 승차감이 놀랄 만큼 개선됐다. 이 방식은 코일 스프링이 개발되기 이전까지 최고의 차체 서스펜션으로 자리하였다.
B. 코일 스프링(Coil Spring)
말할 것도 없이 우리가 그냥 스프링하면 연상되는 것이 이 코일 스프링입니다. 용도에 따른 일정 구경의 철사를 원형으로 꼬아 놓은 모양의 이 스프링은 '인장스프링'과 '압축스프링'의 두 가지가 대표적이지만 차량에는 거의가 압축스프링, 즉 눌렀을 때 늘어나려는 성질을 이용한 스프링입니다.스프링 고유의 완충작용을 충실히 이행하는 스프링으로 구조상 가지는 몇 가지 문제 점을 제외한다면 스프링 작용(완충작용)만으론 아마도 제일 뛰어난 스프링이라고 볼 수 있습니다. 단점은 하중을 받는 방향으로의 기능은 뛰어난데 비해, 좌우측으로의 횡 방향으로의 변형에는 무방비라는 점. 그러므로 인한 보조적인 장치와 설치하기 위한 구조가 복잡해 진다는 단점이 있습니다. 또한 스프링 외경과 높이 차이에서 오는 좌 굴이나 공진 같은 문제점도 내재되어있기 때문에 스프링의 적용에 보조적 보완이 필요합니다.
C. 토션 바 스프링(Torsion Bar Spring)
현재 국내에서 생산되는 갤로퍼, 뉴 코란도, 무쏘등의 차량과 경 트럭, 승합차 같은 차량의 전륜에 쓰이는 스프링으로 그 구조는 둥근 쇠막대기와 같은 형태.
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이 스프링의 동작원리는 봉을 한쪽은 고정시키고 한쪽을 꼬았을 때 원래 위치로 돌아가려는 성질을 이용한 것. 장점으로는 구조가 간단하고 설치공간이 적게 차지한다는 잇 점이 있고, 단점으로는 큰 충격의 흡수에 약하고 스프링의 스트로크가 상대적으로 적고 변형이 쉽게 올 수 있다는 점이 단점이라고 할 수 잇습니다.
주로 독립현가 방식의 써스펜션에 쓰이는 스프링이기도 하죠. 그 밖의 여러 가지 스프링이 있는데... 예를 들면 고무 스프링이라던가 아니면 에어스프링 등이 있으나 이것들은 메인으로 사용되는 경우는 드물고 보조적인 스프링으로 사용되는 경우가 많습니다.
4-2 쇽 업소바(Shock Absorber)
흔히들 '쇼바'라고 줄여 부르는 쇽업쇼바는 쇼바 또는 댐퍼 등으로 불리어 지기도 합니다.
무엇으로 불려지든 이놈의 가장 큰 존재이유는 스프링의 진동을 적당히 억제해서 차량 및 운전자의 피곤함을 줄여주는 역할이 주 임무이죠. 가끔씩 쇼바를 바꾸면 차가 올라가느니 하는 소리를 듣기도 하는데 그럴리도 없겠지만, 만에 하나 그러한 일이 있다고 한다면 그것은 차량에 역 기능으로 작용될 공산이 크다고 볼 수 있습니다. 그 이유는 쇼바로 인해 지상고가 올라간다면 아마 2가지가 있을 것입니다.
첫째- 쇼바가 최대 압축되었을 때의 길이가 스프링의 압축 길이 보다 길 경우, 당연히 차고는 올라갑니다. (스프링 제어, 완충장치로서의 기능은 전혀 기대할 수 없고, 단순히 지지대의 역할이외에는,,, 거짓말 좀 보태면 휠 트래블 늘리려고 무조건 긴 쇼바 쓰면 이런 경우 생길 수 있다...) 근데 이 경우는 쇼바가 있으나 마나 한 경우. 스프링이 줄어들고 싶어도 쇼바 때문에 못줄어든다. 당연히 쇼바는 얼마안가 못쓰게 됩니다. 이런 경우는 별로 없을 것.
두번째- 쇼바의 댐핑 압력이 스프링 상수보다 큰 경우 당연히 차고는 올라갑니다.
근데 이 경우는 위의 경우와 반대로 스프링이 있으나 마나 되겠습니다. 역시 스프링이 줄어들거나 늘어나고 싶어도 제 기능을 기대하기 힘들죠. 그렇지 않다면 지상고를 유지할 만한 위치에서는 쇼바가 스프링보다 단단해지면서 늘어나고 그렇지 않은 위치에서는 물렁해야만 하는 특수 기능(?)을 가져야 될 것입니다.(?) 쇼바가 정지해 있으면 댐핑 압력이 알아서 스프링보다 강해지는 인공지능 시스템 일 경우에는 말이 되겠죠. 이렇게 다단계동작 내지는 프로 그레시브 한 기능을 가진 쇼바를 만들어 내는 회사가 과연 있을지? 그리고 우리가 그 쇼바를 구매할지도 의문이고 이렇게 얘기를 하면 스프링이 차를 받치고 있기 때문에 가스 쇼바가 조금만 힘을 보태 늘어나면 차가 조금 올라가진 않을까?라고 말할 사람이 있을지 모를텐데 그런 사람에게는 이렇게 말씀드리겠습니다. "차라는 물건은 움직여야 의미가 있다 위의 얘기라면 조그만 돌멩이가 깔린 길 에서 조차 그 지상고가 올라간 것이 의미가 있겠나?" 이야기가 삼천포로 빠지는 경향이 있네요. 위와 같이 쇼바의 기능에 대해 장황하게(?) 설명을 했습니다. 흔히들 질문을 하는 "쇼바는 어떤 것이 좋은 쇼바냐?"라는 질문을 듣자면 "과연 어떤 쇼바가 오프로드에서 좋은 쇼바냐?" '라는 것이 됩니다. 만일 누가 이런 질문을 한다면 나의 대답은 거의가 "알 수 없다"라는 애매 모호한 대답을 해주는데, 그 이유는 위에서 설명했던 스프링의 경우, 원래 출고 당시 달려있는 스프링을 사용자가 바꾸는 경우는 거의 없더군요...물론 조금 더 긴 스프링이나 조금 더 강한 스프링으로 바꾸는 경우는 있지만 판 스프링을 코일로든지, 코일스프링을 토션 바로 바꾸는 경우는 거의 없죠. 하지만 쇽업쇼바는 그렇지 않습니다. 애프터 마켓 용으로 출시된 쇼바는 메이커별 그레이드 별로 그 수를 헤아리기 어려울 만큼 종류가 많습니다. 그 많은 종류를 다 장착해 보고 말을 할 수도 없고.. 또 다 장착해보고 어떤 것이 좋다고 한들 그것은 내가 느낄 때 그러한 것이지 여러분의 느낌이 그런 것이 아닙니다.
쇼바라는 것은 승차감에 많은 영향을 주는 현가장치의 구성품입니다. 승차 감이라는 것은 개인간의 격차가 무척 크다고 할 수 있습니다. 무슨 소리냐 하면 딱딱한 느낌을 선호하는 사람이 있는가 하면 소프트 한 것을 좋아하는 사람이 있다는 얘기입니다. 그러나 백인백색이라 어떤 것을 꼭 집어 줄 수는 없다는 것이지, 일반적으로 너무 딱딱하면 운행시 피로 감이 크고 너무 소프트하면 멀미가 난다는게 일반적이라고 볼 수 있습니다. 그렇다면 쇼바는 아무거나 하면 되는가? 하지만 최소한의 요구조건은 있습니다. 온 로드에서는 자신에게 승차 감이 알맞고 코너 링이나 주행시 문제가 없는 것이면 별 문제가 없겠죠. 오프로드에서는 조금 다른데 노면이 험한 지형에서는 댐핑 압력이 강한 쇼바를 요구하는 경향이 크죠. 그 이유는 바위나 불규칙한 지형(요철의 높낮이 차가 큰)에서의 주행시 댐핑 압력이 무른 쇼바 차량의 경우 차량이 좌우로 크게 흔들리는 경우가 발생할 수 있는데, 이상태가 몇 번 연속되면 전복될 수 있는 요소가 많습니다. 뿐만 아니라 바위나 둔 턱을 내려갈 때나 올라갈 때 차량의 바디 전체가 쿵하고 쑤욱 내려가고 쑤욱 올라가는 상황은, 하체의 여러 장치가 바닥과 부딪쳐 엄청난 데미지를 줄 수도 있습니다. 이 것말고도 여러 가지 요구조건이 있겠지만 위의 사항이 차지하는 비중이 크며 그렇기 때문에 댐핑 압력이 강한 쇼바를 선호하는 것일 겁니다. 하지만 이런 상황은 어떠한 전제 조건이 만족되었을 때 효과가 있습니다. 그것은 오프로드에서 차량을 진행 시킬 때에는 최대한 저속으로 주행을 해야 한다는 것. 아무리 쇼바의 댐핑 압력이 강하고 비싼 쇼바를 달아봤자 엔진 알피엠을 올려서 그대로 오프로드에 차를 쳐 박듯이 우당탕탕 주행하는 차량에게는 해당사항이 그리 크지 않고 효과도 미미하게 느껴질 것입니다. 그런 사람은 그러한 쇼바의 진정한 특성을 느끼지 못하죠. 참고로 필자는 현재 란쵸rs9000을 차량에 세팅하고 있습니다. 지금까지 장착해본 쇼바로는 란쵸5000, 먼로 매그넘, 가야바 이렇게 4종류정도를 장착해 봤으나 실 예로 먼로 매그넘이 생각보단 나에게 맞았던 것 같고 판 스프링 차량에 적용이 잘된 것으로 기억합니다. 란쵸의 경우 차량의 스프링 오버 액슬 후 9000을 장착했었고 3~4개월 주행 후 차량의 스프링을 코일 스프링으로 바꾸게 되면서 쇼바를 어떤 것으로 갈 것인가 고민했으나 싱글액션타입이라서 코너 링에서 무너질 것 같았음. 테스트 해본 결과 판 스프링에서보다 코일 스프링에서의 차량과의 궁합이 더욱 잘 맞는 것 같아서 기분이 좋았죠.
※단동식과 복동식
스프링이 수축될 때 이를 억제하는 압축(compression) 감쇠력과 스프링이 다시 늘어날 때 이를 천천히 늘어나게 하는 신장(rebound) 감쇠력이 그것. 이에 따라 쇼바도 그 감쇠하는 방향에 따라 구별할 수 있다. 즉 압축이나 신장시 한쪽으로만 감쇠력이 작용하는 단동식과 압축이나 신장시 양방향 모두 감쇠력이 작용하는 복동식(double action)이 있다. 대부분의 오일쇼바와 일부 가스쇼바는 압축이나 신장 한 방향으로만 감쇠력이 작용하는 단동식이며, 대부분의 가스쇼바는 복동식으로 작용하고 있어 스쿼트 현상이나 노즈다이브 또는 롤링 현상 제어에는 효과적. 양측 즉 압축과 신장시의 감쇠력 배분비는 제품마다, 차종마다 달리하고 있으나 3:7 또는 2:8이 주종을 이루고 있으나 5:5에 달하는 것도 있다. 험한 오프로드에는 단동식 중 신장 감쇠력이 강한 타입이 돌출부에 의한 타이어의 상승 충격을 잘 흡수할 수 있어 효과적이라는 것이 정설입니다. 세계적으로 유명한 4륜구동 전용 쇼바들이 모두 신장 감쇠력 단동 타입으로 된 것이 우연이 아닐 듯.
5. 써스펜션 시스템의 대표적 몇 가지
사실 4륜구동에 쓰여지는 써스펜션은 대표적 몇 가지라고 할 것도 없고 크게 나누면 2가지로 나눠 집니다.
첫째 일체식 현가장치
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둘째 독립식 현가장치 여기에서 각각2가지씩 더 나눠져서 토탈 4가지의 시스템을 가장 많이 씁니다.
<일체식 현가장치(rigid axle type)>
거의 아시겠지만 일체식 현가장치라 함은, 구형코란도, 록스타, 갤로퍼후륜, 무쏘 뉴 코란도 후륜, 레토나 스포티지 후륜처럼 액슬이 한 개로 이루어진 일체식 차축에 사용되는 써스펜션으로 판 스프링이 적용되는 경우와 코일 스프링이 적용되는 경우 2가지가 있습니다.
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일체식 현가장치의 장점은 액슬이 일체식이라서 구조가 간단하고 내구성이 좋으며 단점은 한쪽 바퀴가 움직이면 다른 쪽 바퀴도 따라서 움직인다는 겁니다.여기서 주목할 점은 단점인 양쪽 바퀴가 연결되어 있기 때문에 승차 감 측면에서 한쪽 바퀴에만 충격이 와도 양쪽 바퀴가 다 움직인다는 점은 안좋은 점입니다.하지만 오프로드에서 이 부분은 장점이라고 할 수 있습니다. 독립현가장치보다 휠 트래블이 길고 최저지상고가 변화되는 부분을 우리는 알고 있죠..
-판 스프링 타입(leaf)
일체식 차축에 판 스프링이 좌우 1개씩 달린 시스템으로 가장 널리 사용되고 가장 오래된 시스템 중의 하 나. 대표적으로 구형 코란도와 록스타가 전 후륜 모두 이 타입으로 적용되어있어서 흔히 볼 수 있고 외국의 차량도 많이 적용되어있습니다.
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오프로드에서 상대적으로 유리한 솔리드액슬 타입의 주종이 판 스프링 타입이고 오래 사용되어 왔으나 근래에는 코일 스프링 타입으로 전환이 되고 있는 형편. 장점은 스프링에서 설명했듯이 별다른 보조장치가 필요없는 심플한 구성으로 가격이 싸고 판 스프링이 앞 뒤, 좌 우의 차량 흔들림을 잡아주므로 링크류가 필요없고(굳이) 유지보수가 간단하고 내구성 또한 뛰어납니다. 단점으로는 판 스프링 고유의 특성으로 인해 승차 감이 좋지 않은 부분이 단점으로 작용되고 승차 감을 위해서 너무 부드러운 스프링을 장착하면 판 스프링이 스프링의 고유기능이외의 링크류 역할을 같이 해주는 기능이 떨어져 차가 흔들린다든지 유동이 발생되기도 하므로 차량의 운행에 지장을 주게 되죠. 특징으로 샤클이란 일종의 링크로서 스프링 끝 단에 부착되어 있습니다. 꼭 한 개씩만.....
-코일 스프링 타입/링크시스템(coil/link)
일체식 차축에 코일 스프링이 좌우에 장착된 시스템으로 무소나 뉴 코란도 후륜, 레토나후륜, 갤로퍼 인터쿨러 후륜에 장착되어있는 시스템. 코일 스프링의 특성상 횡 방향의 흔들림을 잡아주기 위해서 여러 개의 링크로 복잡하게 이루어져 있는 구조. 하지만 그리 복잡하지 않은 원리로 구성 되어있습니다. 원리는 간단합니다.
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우선은 코일로 이루어진 시스템을 보자면 3링크, 4링크, 5링크..라는 이야기를 많이 들었을 것입니다. 그러면 이것은 무엇을 이야기하는 것인가? 아무 것도 없는 상태에서 앞 뒤 액슬 위에 코일 스프링 4개를 올리고 차량의 몸체를 올려 놓았다고 연상해 보죠. 어떤가? 불안하지 않은가? 코일이 좌우로 움직임에 따라 바디가 흔들거린다는걸 대번에 알 수 있죠. 바퀴 따로 몸체 따로... 판 스프링의 경우 스프링의 앞과 뒤 그리고 중앙이 고정되어 있다는걸 알고 있을 것입니다. 실제 그렇기 때문에 액슬과 바디가 고정되어 있어서 별다른 링크 같은게 없어도 크게 유동이 없죠. 하지만 코일 시스템의 경우 스프링을 고정하는 부분은 실제 없고 정확히 표현 하자면 스프링을 링크로 이루어진 틀 속에 가둬 둔다는 것이 맞다고 생각할 수 있습니다. 그렇다면 이 통제 불가능한 코일 스프링을 어떻게 가둬 둘 것인가? 좀전에 이야기했던 상황으로 되 돌아가보죠. 액슬 위에 코일 스프링이 차량의 4귀퉁이에 있고 그 위에 바디가 올라가 있습니다. 일단 액슬이 차량의 전후와 좌우로 움직이지 못하게 하고. 스프링은 그대로 두고 액슬과 바디가 전후 좌우로 못 움직이게 만들면 코일 스프링은 움직임 없이 가둬져 있는다는 것입니다.
리어 서스펜션 5-LINK 구성도
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1. 스프링 시트 |
5. 어퍼암 |
2. 코일 스프링 |
6. 로우암 |
3. 래터럴 로드 |
7. 커넥팅 링크 |
4. 쇽 업쇼버 |
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그럼 상하는? 상하는 움직여야 됩니다. 당연히 상하로 움직이려고 스프링을 쓴 것이죠. 물론 너무 많은 상하로의 움직임은 리미트 장치로서 필요이상의 벌어짐을 억제해야 하지만 이번 단원에서는 다루지 않겠습니다.
무엇보다 제일 중요한 것은 어떠한 부품이든 필요한 기능이외의 부분은 동작하거나 작용하지 않아야 한다는 것이 제일 중요하죠. 코일 스프링에서 우리가 필요한 기능은 상하로 움직이는 기능뿐이라 할 수 있습니다. 이것이 좌우로 움직이거나 상하로 움직이면서 좌우로 조금 삐끗하는 부분이 우리가 의도하지 않은 부분이라면, 혹은 통제가 불가능하다면 문제가 된다고 볼 수 있습니다. 다시 돌아가서 차량이 코일 스프링 위를 의도하지 않은 좌우 움직임을 방지하는 것은 통상적으로 레터럴로드 혹은 레터럴 아암이라고 부르는 링크입니다. 코일 스프링 차량의 뒤꽁무니 밑을 보면 가로로 혹은 조금 대각선으로 길게 차축방향으로 가로지른 작대기가 하나 보일 것입니다. 이게 뭔데? 좌우로 움직이는걸 방지한다는 거지? 링크라는 말은 무엇과 무엇을 연결한다는 뜻인거 다 알죠? 이 레터럴 로드는 액슬과 프레임이 연결되어있습니다. 그러므로 이 작대기가 휘지 않는 이상 좌우로는 못 움직인다는 것이죠. 물론 고정부위가 파손되면 움직이긴 하겠지만. 이상 유무는 직접 흔들어 보면 알 수 있습니다. 잘 모른다면 레터럴 로드를 빼고 흔들어 보면 알 수 있죠.. 너무 심하게 흔들진 마시길. 그렇기 때문에 레터럴 로드의 설치 최적 요건은 수평상태가 제일 효율성이 높습니다. 써스펜션 리프트업 작업을 하면 프레임 위치가 상승하기 때문에 레터럴 로드가 대각선 모양이 되는 경우가 있는데 각도에 따라 큰 문제는 없겠지만 최적의 조건은 아니라는 걸 염두에 두어야만 합니다. 일단 좌우로의 움직임은 막았으니, 코일 스프링이 좌우로 휘거나 변형되고 싶어도 레터럴 로드라는 링크 때문에 못 움직이게 됩니다. 위아래로 움직이면서 스윙궤적에 따라 움직이기는 하지만 그 궤적을 벗어나지는 못합니다. 그 다음 전후로의 요동, 액슬의 앞 뒤 움직임은 앞 뒤 방향으로 설치된 링크로 잡습니다. 예를 들어 후륜의 경우 거의 앞 방향으로 보면 링크가 좌우 2개내지는 4개가 설치 되어있는 것을 보실 수가 있는데 이렇게 링크로 고정시킴으로 인해 전후 방향의 스프링 움직임을 억제하게 되는 것이죠. 3링크, 4링크, 5링크.... 좋다..다 좋은데 앞뒤방향 잡아주는거 좌우로 2개 좌우방향 잡아주는거 1개 해서 3링크라는 이야 긴데 그것 까지는 좋다. 근데 4링크,5링크는 또 뭐냐. 구조라는 건 간단한게 좋은거 아니냐?라는 궁금증이 생길 것이고 그것은 맞는 말. 구조는 간단한게 좋습니다. 근데 그게 꼭 그런 건 아니고 전제조건이 있는 개념이란 말입니다. 필요한 동작을 확실히 원활하게 하되 구조가 최소한 간단할 것. 골머리 아픈 이야기 잠깐 할까요? 차량의 여러 부품이 있는데 그 부품의 동작 특성은 다릅니다. 원하는 기능만을 동작하고 불필요한 부분의 동작이 없으면 좋은데, 그게 현대 기술력의 한계 혹은 여러가지 문제로 인하여 불가피 한 경우가 많죠.판 스프링의 경우를 보면, 데후가 그냥 아무생각 없이 위아래로 움직이면 정말 좋지만 판 스프링이라는 거 판이 펴졌다 줄어들었다 해야 하는 것이기 때문에 길이 변화를 없앨 수가 없죠. 그래서 샤클이라는 것이 있습니다.
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근데 샤클이 있음으로 인해 액슬이 상하로 움직이는거 뿐만 아니라 위로 올라가면서 샤클 방향으로 움직이고 아래로 내려 오면서 는, 샤클 반대방향으로 움직이는데, 즉 삐딱하게 틀어진다는 것입니다. 뿐만 아니라 코일 스프링 같은 경우에는 4링크 5링크를 사용해도 액슬이 링크고정위치를 기준으로 액슬이 스윙하죠. 아래로 내려올 때 링크의 프레임 고정부분을 기점으로 당겨지면서 내려온다는 얘기입니다. 이러한 동작은 써스펜션의 동작상에서는 나쁜 기능으로 작용됩니다.
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하지만 이렇게 스윙하지 않으면 이번에는 드라이브 샤프트의 조인트 최대 굽힘 각도가 너무 급해져서 유니버셜 조인트가 파손될 가능성이 커진다. 이러한 동작은 드라이브 샤프트 기준으로 볼 때에는 좋은 기능으로 적용됩니다. 서로 상호관계에 있는 여러 가지 기구의 조합이라는 현재상황에서 여러 마리의 토끼를 어떻게 잡느냐는 부분이 커다란 화두로 항상 자리잡을 것입니다. 다시 돌아와서 3링크,4링크,5링크에 관한 이야기를 합니다.
** 3링크
3링크의 대표적인 차량은 아마도 갤로퍼 인터쿨러의 리어 써스펜션이 아닐까 합니다. 주물로 이루어진 트레일링 암좌우 2개, 레터럴 로드1개와 코일스프링, 그리고 쇼바로 이루어진 써스펜션입니다. 일반적이고 가장 많이 사용되는 전형적인 3링크 써스펜션입니다.
한번들여다 보세요. 이 시스템의 특징은 상대적으로 간단한 구성과 내구성이 뛰어나다는 것이 장점입니다. 액슬측을 보면 2포인트이상 고정이 되어있고 프레임측을 보면 고무 부싱으로 처리되어 플렉시블 한 동작을 할 수 있게 되어 있습니다. 액슬측의 2포인트 고정은 가장 기본적인 고정방법으로 주행시 액슬의 유동으로 인한 문제를 해결하기 위해서 액슬을 고정시키기 위한 것입니다. 참고로 4링크나 5링크같은 멀티 링크는 1포인트 고정입니다. 이 시스템의 단점은 액슬을 단단히 잡아주기는 하되 액슬의 상하운동시 캐스터 각도등의 수치들이 트레일링 암의 상하운동에 의해 변화된다는 것을 알 수 있습니다. 트레일링 암에 액슬이 단단히 고정되어 있으니까요. 물론 조금의 상하운동으로 차가 뒤 짚어 질만큼은 아니겠지만, 그 부분은 문제가 되며 차량의 써스펜션 리프트업시에도 트레일링 암이 각도가 가파르게 되면 캐스터나 캠버 등의 각도가 따라서 변하게 됩니다. 물론 보완할 방법은 있고 갤로퍼의 경우는 후륜이라서 크게 문제시되지는 않지만 전륜에 부착되어 있는 차량이 있다면 튜닝이 불가피하게 되겠죠..
** 4링크,5링크
멀티 링크라는 개념은 아마도 3링크에 비해 멀티라는 이야기 겠죠? 4링크는 레토나 후륜에 적용되어있고 5링크는 뉴 코란도나 무쏘의 후륜에 적용되어 있습니다.
뉴 코란도 리어 서스펜션 구성도
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1. 스프링 시트 |
5. 어퍼암 |
2. 코일 스프링 |
6. 로어암 |
3. 래터럴 로드 |
7. 커넥팅 로드 |
4. 쇽 업쇼버 |
8. 스테빌라이저 바 |
둘다 당연히 레터럴 로드1개와 4링크의 경우는 트레일링 암이 액슬 하부에 좌우2개 액슬 상부에 정확히는 수박통 중간윗 쪽에 1개의 링크가 있습니다. 5링크는 레터럴 로드1개와 액슬하부 좌우에 2개의 링크와 상부에 2개의 링크로 이루어져 있습니다. 둘다 원리는 비슷합니다. 3링크의 경우 트레일링 암에 액슬이 2군데 고정되어 있지만 멀티링크는 1군데만 고정되어 있습니다. 다만 윗 쪽에 링크가 하나 혹은 2개가 더 있어서 액슬이 움직이지는 않지만 액슬의 상하 운동시 평행 사변형 식으로 캐스터 각이 일정 거리만큼은 변하지 않고 그대로 내려왔다 올라가게 만들기 위한 것입니다. 즉 위아래 운동이나 리프트업 상태에서도 캐스터등의 각도는 크게 변하지 않는다는 점이 장점입니다. 단점은 당연히 링크의 갯수가 많아 지니까 관리가 힘들고 복잡해 진다는 부분입니다. 뿐만 아니라 링크의 숫자가 많아지면 써스펜션 동작시 링크간의 간섭이 발생되어 움직임을 서로 억제할 수도 있기 때문에 링크의 길이,설치,위치등등이 상당히 어려운 문제도 동반됩니다. 장황하지만 내용은 그리 많지 않았습니다.하지만 이해를 해두시면 도움이 되는 것입니다. 이상이 대표적인 일체식 써스펜션 시스템에 관한 이야기였습니다.
뉴 코란도 더블 위시본 현가 구조
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1. 쇽 업쇼버 |
5. 스테빌라이져 바 링크 |
2. 어퍼 컨트롤 암 |
6. 스테빌라이저 바 |
3. 스티어링 너클 |
7. 서스펜션 범퍼 |
4. 로어 컨트롤 암 |
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독립식 현가장치(independent suspension type)
일체식 현가장치와는 반대로 독립적으로 움직이는 써스펜션 방식을 독립현가 방식이라고 이야기합니다.
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근데 뭐가 독립적으로 움직일까? 당연히 바퀴가 독립적으로 움직이는 거죠. 자!! 봅시다. 구형 코란도의 경우 대표적인 일체식 현가장치라고 얘기했습니다. 앞바퀴왼쪽을 돌 위에 올리면 오른쪽 바퀴도 따라서 삐딱해 집니다. 하지만 독립현가장치는 그렇지 않습니다. 이것이 장점이기도 하고 단점이기도 합니다. 휠 트래블이 생겨도 차체는 그냥 있고 발만 드는 형상이니 승차 감은 좋겠지만 바위를 통과하려 하면 걸리는 부분 말입니다. 4륜구동에서 가장 많이 쓰이는 독립현가 장치는 2가지로 스트럿 방식과 더블 위시본 방식이 가장 널리 사용됩니다.
더블 위시본 방식은 갤로퍼전륜, 뉴 코란도 전륜, 무쏘 전륜, 레토나전륜, 산타페 후륜(전륜 스트럿)에 사용되고 있습니다. 국내 생산 중인 대다수의 사륜구동에 적용되는 시스템이라고 보면 됩니다. 구조는 아래쪽의 로우암과 윗 쪽의 어퍼암 그리고 쇼바,스프링으로 구성됩니다. 적용되는 스프링으로는 토션바 스프링이 가장 많이 사용되고 있습니다. 하지만 레토나의 전륜에는 코일스프링이 적용되어 있어요. 동작원리는 아랫 쪽과 윗 쪽 2개의 암이 평행 사변형식의 상하동작을 하는 원리로 스트럿 방식보다는 상대적으로 강도가 강하고 바퀴가 상하운동을 해도 캐스터,캠버 등의 수치 변화가 적다는 점이 장점이고, 솔리드 액슬 타입보다 부드러운 승차감, 조향안정성등이 장점으로 적용됩니다. 단점으로는 좌우측이 독립적으로 구성된 시스템이라서 부품의 갯수가 많고 훨씬 복잡합니다. 그러므로 공간을 많이 차지하고 스트럿 방식보다는 강하지만 솔리드액슬보단 내구성이 떨어진다는 점이 단점이며 오프로드에서의 휠 트래블이 작은 점이 단점이겠죠. 물론 튜닝시에도 대대적인 작업이 되는 것은 말할 것도 없고요. 참고로 독립현가장치의 휠 트래블은 암의 길이에 비례합니다. 하지만 휠 트래블은 우리들이 필요한 것이지 온 로드를 다니는 차량은 필요없습니다. 복잡해지고 돈도 더 많이 드는걸 뭐하러하겠습니까? 혹시나 오프로드 트리뷰트 모델로 생산되는 한정판의 차량이라면 몰라도 내 생각으로는 더 이상의 전 후륜 솔리드 액슬 차량이나 롱 휠 트래블 차량이 국내에서 생산되기를 기다리는 것보다는 인천 앞 바다에 새우젖 배 들어오는거 기다리는 것이 더 빠를 겁니다.
스트럿 방식의 독립현가장치는 사륜구동보다는 승용차에 주로 많이 적용되어 있습니다. 더블위시본과 비슷한 동작을 보이긴 하는데 어퍼암이 없고 쇼바가 어퍼암의 역할을 해주기 위해서 일반 우리가 많이 보는 원통형의 쇼바가 아니라 브라켓이 사이드에 나와있는 경우가 많습니다. 또한 대부분 코일 스프링을 사용하고 국내 사륜구동 차종에는 아마도 산타페의 전륜에 적용되어있는 것으로 알고 있습니다. 장점은 부드러운 승차감과 순발력이 좋고 단점은 더블위시본 보다 내구성이 떨어지고 상하운동시 바퀴 쪽 수치가 변화합니다. 외국의 경우를 봐도 독립현가방식의 경우 더블 위시본이 대다수를 차지하고 있음을 볼 때 오프로드에서의 독립현가장치는 스트럿 방식보다는 더블위시본이 더 적합하다고 할 수 있으며 온로드 주행이라면 몰라도 오프로드에서의 스트럿 방식은 큰 매리트가 없다고 봐야 할 것 같습니다.
간단하게 써스펜션의 대표적인 구조를 알아봤는데요
복습을 하자면,
솔리드 액슬-----판 스프링 방식
코일 스프링 방식
독립현가장치----더블위시본
스트럿
이러한 구조가 대다수를 차지하고 있다고 할 수 있습니다. 적용되어있는 차종을 알려드렸으니 한번 보기만 해도 어떤 것이 어떤 것인지 알 수 있을 것입니다.
기억해두시면 좋구요. 다 알고 있겠지만. 참!! 솔리드 액슬을 절반을 잘라서 가위처럼 움직이는 IFS(인디펜던스)라는 솔리드 액슬 적인 독립 현가장치도 있습니다. 솔리드 액슬이 왼쪽 따로 오른쪽 따로 움직이는 것인데 그것이 일체식과 독립현가의 장점을 둘다 가진 것인지 단점을 둘다 가진 것인지는 모르겠지만 발상 자체는 상큼(?) 하더군요... 물론 우리가 흔히 볼 수 있는 차에는 없는 것이라서 언급은 안했습니다만, 사진을 한번 올리겠습니다. 스프링 아랫 쪽에서는 지금 무슨 일이 일어나고 있는가? 솔리드 액슬과 독립현가장치의 비교를 조금 해보면서 제가 짚고 넘어가지 않은 부분이 있어서 이렇게 말씀 드립니다.
휠 트래블이 길고 짧고, 복잡하고 단순하고... 등등의 비교를 하지만 실제 우리가 운행을 하면서 느끼는 차이점은 아무래도 승차 감 일 겁니다. 승차감과 써스펜션은 불가분의 관계에 있고 이러한 관계 속에는[스프링 아래 하중]이라는 개념이 있습니다. 차량의 여러 가지 구분 중 움직이는 차량의 경우 몸체와 축의 구분의 기준은 우리들의 차량의 스프링이 기준이 됩니다. 즉, 스프링의 아랫 쪽과 스프링의 윗 쪽으로 구분이 됩니다. 차라는 물건이 움직이는 물건입니다. 주행할 때를 연상해보면 스프링 아랫 쪽과 스프링 윗 쪽이 서로 달리 움직인다는 것을 알 수가 있습니다. 노면에 요철이 나타났을 때 차량의 몸체, 스프링의 윗 쪽만 상하운동을 하는 것이 아니라 스프링의 아랫 쪽도 상하운동을 하게 됩니다. 이럴 때 일체식과 독립 현가식 중 어느 쪽이 스프링 아래가 무거운지는 다 아실 테고 상대적으로 한참 무거운 솔리드액슬이 가벼운 독립현가장치보단 요철을 통과할 때 스프링 윗 쪽으로 치받는 정도가 클 것은 당연한 이치이겠죠. 큰 충격이 치고 올라오니까 같은 서로 비슷한 수준의 부품을 가지고 있는 경우에는 일체식 차량의 승차 감이 당연히 더 좋지 않다는 것을 알 수 있죠. 하물며 타이어를 교체해서 33인치나 35인치의 머드 타이어나 오프 전용타이어의 경우 사이드 월의 두께나 트레드 면의 두께로 무게가 엄청나게 늘어납니다. 승차감..좋아질래야 좋아질 수가 없습니다. 물론 승차 감이라는 것은 여러가지 상황의 복합적인 현상이라서 뭐가 문제다, 라고 말하긴 힘들지만 제가 말하는 부분도 큰 비중을 차지하는 부분이라는 말입니다.
승용차가 부드럽게 지나는 요철의 노면도 리프트 업에다가 타이어업의 차량은 꿀렁 거리며 뒤뚱거리면서 지나가는 걸 쉽게 볼 수 있습니다. (쇼바댐핑압력 만 땅, 리프트업,타이어업,스프링 뻣뻣....헉!! -_-;) 뿐만 아니라 타이어가 커지면 출력이 많이 딸립니다. 출력이 딸리면 기어비를 조정하죠. 차는 어느 정도 가지만 사실 휠과 차축의 경계부분에는 엄청난 스트레스를 주고 있는 상황임을 염두에 항상 두셔야 합니다. 타이어는 자신이 감당할 수 있는 크기로 다니는게 좋습니다. 아무도 책임을 져주지는 않습니다. 대강 개략적인 기본 써스펜션의 비교가 끝났네요. 다음 시간부터는 슬슬..튜닝의 실제 적용 팁이나 튜닝방법들에 대한 생각들을 적어보고 알려드리겠습니다. 그럼 다음에.....
원래 이 글의 작성의도는 처음 튜닝이란 걸 접해보는 회원들에게 현재 우리주위에서 접할 수 있는 몇 가지 튜닝의 종류와 그 구성을 구어체로 쉽게 풀어서 써보려던 것이었습니다. 너무 쉬워서 초보자도 다 아는 내용이다..라는 말씀과 그래도 어려워서 이해가 잘 안된다..라는 의견이 있더군요. 쉽게 설명이 되어 있어도 비중이 가벼운 내용이 결코 아니며 내용상 조금 어려운 부분이 있더라도 가만히 생각을 여러 번 해보면 이해가 충분히 갈 것이므로 대충 넘어가지 마시고 되도록 이해하시고 읽어보시면 도움이 될 겁니다. 처음 오프로드 동호회에 가입해서 지금까지 꾸준히 활동을 한다고는 하고 있지만 사실 기존 활동하던 동호회의 내부변화 보다는 외부의 변화가 더 크게 느껴지는 것이 사실입니다. 수많은 클럽들이 생겨나고 회원 수만 하더라도 몇 백 명씩 활동하는 클럽들도 부지기수이고 차량의 상태도 요즘은 웬만해선 33" 사이즈가 기본이고 거리를 지나가다가도 MT타이어에다가 33"을 장착한 차량이 심심치 않게 눈에 띄는 현실이 지금인 것입니다. 그런데 그 많은 사람들이 진정 튜닝의 필요성을 느껴서 그런 작업을 했을까? (따지자는 것이 아닙니다)라는 궁금증을 가지면서 일반적으로 통용되는" 그거 원래 그래"라는 말로 어물쩡 넘어가는 튜닝에서 오는 문제점들을 알고 나 있을까 하는 생각도 들더군요. 원래 오뎅(어묵이었던가?) 만드는 공장에 가본 사람은 오뎅을 안먹고 엿 공장 다니는 사람들은 엿을 안먹는다면 서요? (예전 어릴 때 언 듯 들은 기억이 납니다만....-_-;)
◆ 무너지는 발란스
양산용 차량이 한 대 있습니다. 구형 코란도 이거나 뉴코란도 이거나 상관은 없습니다. 이 차량이 양산되기 까지 많은 시행착오와 고민 끝에 제품이 우리 눈앞에 와 있는 것입니다. 설계자가 설계를 할 때에는 이 차량의 대상 이용자가 어떤 사람들이며 어떤 환경에서 사용하게 되는가라는 부분을 반드시 고심하게 됩니다. 차량이 승용차라면 대상 도로의 포장률이 몇 퍼센트이며 어떠한 환경 속에서 어떠한 지형을 얼마나 다니는가? 어떤 계절은 얼마나 되며 눈은 얼마나 오고 비는 얼마나 오는가? 등등... 고민 속에서 대다수 사용자들이 두루 만족할 만한 차량을 설계하게 되는 것이지요. 통상 일컫는 '지프'라는 사륜구동의 경우에도 마찬가지입니다.
프레임이 있고 덩치가 크다는 이유로 혹은 안정성과 폼 난다는 측면,연료비가 적게 든다는 점 등으로 한국의 사륜구동은 정의됩니다. 사실 한국이라는 나라가 포장이 얼마나 잘 되어 있습니까? 웬만한 곳은 비 포장이 잘 없을 지경이지요. 고로 대다수의 사륜구동은 90퍼센트 아니 그이상이 온 로드를 쾌적하게 주행하게끔 되고 수요자들은 그것을 원할 겁니다. 당연히 현재의 사륜구동은 많은 소비자의 요구조건처럼 온 로드의 주행성에 적합하게 세팅되어 출 시되게 됩니다. 온 로드에 어울리는 써스펜션,온 로드에 어울리는 승차감, 온 로드에 어울리는 타이어와 휠,시트,지상 고,연료탱크크기.....온 로드에 어울리는 기어비..거의 자동차 전 부분이 온 로드에 포커스가 맞춰지고 아주 조금 오프로드에 세팅이 될 겁니다. 심하게 말해서 현재 국내에서 생산되는 사륜구동 차량이 사륜이 구동되고 사륜기어가 있는 것말고 승용차와 다른게 뭐 별로 없습니다. 당연히 순정 상태의 차량으로 고 난이도의 험로를 뛴다면 얼마안가서 차량은 다 부숴지고 그렇지 않다면 차 고치다가 볼일 다 보는 경우가 생긴다는 말입니다. 게다가 그나마 구형 코란도나 갤로퍼는 다행이지만 근래에 나온 스포티지,무쏘,뉴코란도 같은 차량의 휠 하우스를 보면 외관상의 아름다움을 위해 좁게 설계되어 휠 하우스를 잘라내는 경우가 얼마나 많습니까....(에피소드)-- 작년인가?로 기억이 되는데 후배 한 녀석이 타이어를 사러 타이어가게에 갔었답니다. 근데 누군가 타이어를 사러 온 뉴코란도 오너가 33인치를 차량에 장착하려다가 들어가지가 않자 (전혀 타이어 인치 업에 대한 준비 작업이 없는 노말 상태) 타이어 가게 앞에서 핸드 그라인더로 휀다를 둥그렇게 잘라내 버리고 달고 가더라는 군요..-_-; 겉으로 웃으며 속으로는 헉!! 하고 경악을 했었습니다. 그이의 과격함과 대범함(?)에 경악을 한게 아니고 차라는 게 정지상태에서 세팅만 되면 다 되는게 아닌데 그 상태의 차량을 주행한다는데 놀랐으며 분명 그 사람은 어디인가에서 33"세팅된 뉴코란도를 보았기에 그런 무모한(?) 일을 벌인 것이겠지요. 그 사람을 비난하거나 조소하고 싶은 마음은 없습니다.
당연히 휠 하우스를 잘라내는 것도 하나의 방법으로 사용되고 있고 그 잇 점도 물론있는 작업방법중의 하나이지만 그것이 그냥 아무 생각없이 시행하는 것은 아닌 것이지요. 다만 현재의 상황이 무언가 잘못돼 있고 그것을 막을 방법은 오프로드 문화가 성숙되고 튜닝의 전반적 이해가 널리 알려져서 주변의 친구나 카 센터 혹은 타이어 가게에서 타이어만 팔기에 급급하거나 이상한 괴짜를 하나 보았다는 에피소드가 아닌 그를 논리적으로 이해를 시켜줄 수 있는 시스템이 되어 있어야 한다는 생각일 뿐이죠..각설하고...(자꾸 삼천포로..) 사륜구동 차량의 세팅 상태가 온 로드 세팅이건 오프로드 세팅이건 간에 세팅이 되어있는 상태라고 한다면 이 세팅된 차량에 튜닝을 가하는 것은 차량의 부분적인 기능만을 조정하는 것이 아니고 전체적인 발란스의 측면에서도 변화를 가하는 행위가 된다는 것입니다. 일반적으로 예를 들면 타이어 하나만을 보더라도 출고시 장착된 타이어가 아무렇게나 차에 달려있는 것은 아니죠.메이커에서 차량의 설계를 하면서 타이어를 선택할 때에도 현재 기존 양산되는 타이어중 값싼 타이어를 장착하는 개념이 아닌 그 차량에 가장 적합한 타이어를 선택하는 것이 일반 적입니다. 또는 개발과 동시에 타이어 업체에서도 같이 새로운 타이어를 제작개발 하기도 합니다. 고로 순정타이어를 떼어내고 운전자가 원하는 타이어를 달 때 그 차가 가지고 있는 제원상의 스펙이 맞아 들어가지 않거나 미묘한 차량의 특성이 뭉뚱 그려져서 밋밋해 지는 경우를 우리는 많이 보게 되거나 아니면 경험이 있습니다.
폼을 위해서 엄청난 광폭 타이어를 장착해놓고 날렵한 순발력을 기대하는 것들이 그러한 예 인데.....그렇다면 이 글을 쓰는 너는 차량을 튜닝하라는 이야기냐? 아니면 하지 말라는 이야기냐?라는 생각을 하시는 분들이 많을 것 같네요. 지난 번에도 말했듯이 나의 이야기의 요지는 튜닝을 하라..하지 말라는 개념이 아닌 튜닝을 하되 무엇이 문제가 되고 무엇을 주의해야 하는지 알고는 있자는 이야기입니다. 혹시나 앞으로 거론될 튜닝에 관한 내용들이 튜닝을 부추기는 내용으로 인식되는걸 결단코 바라지 않습니다. 자신이 생각했을 때 튜닝이 꼭 필요하면 하되 안전 상, 또는 튜닝의 문제점을 주지하기 위한 글로 이해되길 바라며 튜닝으로 인해 야기되는 문제들은 그 누구도 책임을 져주지 않는 본인의 문제이며 그 피해자 또한 본인이 제일 큰 피해를 입기 때문에 안전을 너무 너무너무 주의해야 한다는 이야기를 하고 있는 겁니다. 하나의 부분을 튜닝을 한다는 것이 그 하나의 부분의 성능향상에만 주목해야 하는 것이 아니라 그것으로 인해 발생될 수 있는 문제점이 무엇인지 항상 고민해야 하며 그 고민이 해결되는 시점에서 튜닝의 작업에 들어가야 하는 것이 옳습니다. 그렇지 않으면 예상치 못하는 부분의 트러블로 낭패를 보거나 문제를 일으키기 십상이기 때문에.. 보통 튜닝으로 인한 문제는 크게 부각되거나 의견교환이 되지 않는 경우를 종종 봅니다. 자기자신의 자존심 때문인지 아니면 강해 보이려는 의지 때문인지는 모르겠으나 내가볼 때 분명히 어떠한 문제가 있는데도 물어보면 그렇지 않다거나 아무 이상이 없다는 거다. 그것은 "좋은 일은 감추고 나쁜 일은 소문을 내라"라는 옛말을 인용하지 않더라도 자신의 차량의 문제가 있을 때 그것을 조언을 구하고 해결하려 하지 않으면, 자신 또한 절대 발전할 수없다는 것을 명심하고 웬만한 문제점들은 해결방법이 있으니 되도록 주위의 동료나 선배에게 조언을 구하도록 합니다. 물론 그런 문제가 발생하기 전에 조언을 듣고 작업을 하는 것이 더 좋은 방법이긴 하지만 ...마지막으로 또다시 강조하건데 부분을 손대면 전체의 발란스가 흔들린다는 점을 꼭 명심하시고 국지적이고 부분적인 부분이외의 전체 발란스를 꼭 점검하시길 바라면서 다음으로 넘어갑니다.
◆판 스프링(Leaf spring)에 관하여
흔히들 처음 오프로드를 접하게 되는 차량은 거의가 판 스프링 차량을 접하게 되는 경우가 많습니다. 물론 갤로퍼 인터쿨러급이나 뉴코란도,무쏘를 가지고 처음
오프를 접하시는 분들은 조금은 예외가 되겠지만...현재 구형 코란도나 갤로퍼,록스타를 가지신 분들이 처음 오프에 입문하게 되고 먼저 차량에 손을 대는 부분이 이 판 스프링일 것입니다. 무슨 이야기인고 하니 처음 자신이 달고 있던 타이어 대신 지름이 큰 타이어를 장착하는 것이 일반적인 오프로드 입문 후, 튜닝의 첫 단계이고 그것을 이루고자 선행하는 작업이 샤클(shackle)의 길이를 늘려서 차량의 리프트 업(lift up)작업을 우선 하게 된다는 것이죠.
◆판 스프링의 중요 요소
혹시 여러분이 튜닝을 하게 될 때 판 스프링을 바꾸게 되는 경우가 있을 수 있습니다. 원래 달려있는 차종의 스프링 중에서 장수가 많은 것들로의 교체가 주종을 이루게 되고 간혹 엽기(?)적으로 다른 차종의 판 스프링을 이식하려는 분들도 있을 수 있겠죠.그럴 때 무조건적으로 아무 차에나 끼워보고 맞다 안 맞다'를 선택하는 것 보다 몇 가지 수치를 염두에 두고 스프링을 선정하는 것이 효율적입니다. 그래서 판 스프링을 구성하는 몇 가지 수치를 이야기 해보겠습니다.
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1. 스팬(span)
판 스프링을 길게 놓았을 때 스프링의 양쪽 끝에는 볼트로 고정할 수 있게 구멍이 각각 하나씩 있습니다. 이 구멍과 구멍사이의 거리를 스팬(span) 이라고 부릅니다.
2. 캠버(camber)
판 스프링을 보면 활처럼 휘어있습니다. 활처럼 휘어있는 높이의 양을 캠버(camber)라고 부릅니다.
3. 스프링 상수(k)
이것은 눈으로 봐서 알 수는 없고 스프링에 힘이 가해졌을 때 얼마나 펴지는가 하는 것을 수치로 나타내는 것인데 스프링의 제원 표를 살펴보면 스프링 상수라고 해서 수치로 기록되어있을 겁니다. 차량용의 경우 단위가 Kg/mm일 경우가 많은데 예를 들어 스프링 상수가 3 이라고 했을 때 이 스프링은 3킬로그램의 무게가 스프링에 올라갔을 때 1밀리미터가 내려앉는다'라고 해석 하시면 됩니다.
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실제로 상수가 맞는지 제가 한번 테스트를 해봤는데 거의 대다수가 제원 표와 잘 안맞더군요. 이렇게 3가지의 중요 요소를 한번 살펴 봤습니다. 물론 이것이외에도 스프링의 장수나 두께 같은 것들도 중요하지만 자세하게 다루지는 않았습니다. 위의 3가지는 앞으로도 가끔 나오는 개념이고 실제 제원 표를 봤을 때 아~~ 이것은 이것이고 저것은 저것이구나 하고 이해하실 수 있을 겁니다. 내가 실제 차량을 운행하고 튜닝을 조금씩 하게 되면서 판 스프링은 어떤 것이 좋은 판 스프링일까? 하고 생각해본 적이 많았습니다. 내 차에 즉, 오프로드에 적합한 판 스프링은 어떤 것이 적합할까?라는 의문을 가지긴 했지만 그 의문에 대한 뾰족한 해답을 얻기는 힘들었습니다. 그래서 여러 가지 자료들을 종합해 보면서 예를 들어 내 차의 판 스프링을 내가 직접 제작해서 장착할 수가 있다면 어떤 스프링을 만들 것 인가?라는 가정하에 한번 적어보겠습니다. 우선은 스프링 상수가 기존의 차량에 것 보다 동일 하거나 조금 낮은 것을 제작할 것입니다. 즉 기존의 스프링 보다 조금 부드러운 상태를 원한다는 것이고 지난번 이야기했던 판 스프링이 가지는 부가적인 효과를 해치지 않는 범위 내에서 부드러운 것을 원한다는 것입니다. 기존의 스프링 상수가 3Kg/mm 였다면 2.8Kg/mm대 정도의 상수를 지닌 스프링을 제작하되 스프링의 두께는 얇고 장수는 조금 많은 스프링을 제작해서 장착을 할 것입니다. 스프링의 장수와 스프링의 능력은 어떠한 관계가 있을까?라는 생각을 할 수 있는데 이론상으로는 판 스프링의 경우 장수가 적을수록 스프링 고유의 능력(완충작용)이 더 잘 발휘된다 할 수 있습니다. 하지만 스프링의 장수가 적다면 일반적으로 두께가 두꺼워 지게 되고 우리네처럼 극단적인 오프로드의 휠 트래블을 즐긴다면 원상회복능력이 떨어진다는 것과 판 스프링이 늘어났다 줄었다 하는 상황에서 스프링 전체가 움직이기 보다는 어떠한 특정 부위에 변형이 집중될 가능성이 많습니다. 그래서 온 로드와 같이 승차감이 중요하고 스트로크가 그다지 크지 않아도 되는 상황이라면 스프링의 장수는 적을수록 좋고 험로를 추구하는 경향이라면 스프링의 장수가 많은 것일수록 내구성이나 여러 측면에서 유리하다고 생각합니다.(이스타나의 후륜에는 1장짜리 판 스프링이 달려있습니다) 단,동일한 스프링 상수의 경우입니다. 비슷한 차종이나 스프링 상수가 비슷한 경우에 유리하다는 이야기지 트럭이나 기타 스프링 상수가 큰 스프링을 장착하고서 "많을수록 좋다 더만 그렇지 않잖아.."라고 하시면 안됩니다. 스팬의 길이는 장착되었을 때 샤클의 각도가 45도 정도 세팅이 되게 제작하며 차량에 장착된 상태에서 판 스프랑의 캠버가 절반 혹은 2/3정도 되도록 제작할 것입니다. 이런 스프링이 어디 있냐고요? 아마 여러분 차량에 달린 스프링과 거의 흡사할 것 같은데요..
샤클과 스프링의 묘한 관계
이 둘의 복잡 미묘한 관계는 한마디로 사클 없는 판 스프링 없고 판 스프링 없는 샤클 없다'라는 말로 정의할 수 있습니다.
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그만큼 둘은 뗄레야 뗄수 없는 관계인데.. 샤클이 왜 있어야만 하는가?라는 궁금증이 있을 수 있고 또 하나 왜 샤클은 하나밖에 없는가?라는 궁금증이 있을 수 있습니다. 이 궁금증의 대답은 지난번 올린 스프링에 관한 글에 언급되어 있듯이 판 스프링의 완충작용은 길이의 변화와 밀접한 관계가 있습니다. 판 스프링이 펴지면 길이가 늘어나고 구부러지면 길이가 줄어듭니다. 전문용어로 말하자면 판 스프링의 양쪽 가장자리 즉, 구멍과 구멍 사이(?) 를 스팬 이라고 말하는데 이 스팬의 거리가 늘었다 줄었다 하는 것으로 판 스프링은 완충장치의 동작을 한다고 말할 수 있습니다. 당연히 캠버는 줄었다 늘었다 하겠죠.. 오프로드에서 휠트래블시 판 스프링과 샤클 부위를 살펴보면 바퀴가 위로 올라갈 때에는 샤클이 앞 쪽으로 밀리고 바퀴가 내려올 때에는 안쪽으로 당겨짐을 알 수가 있습니다. 정리 하자면 판 스프링이 펴질 때 (샤클의 스윙거리만큼)샤클 쪽으로 밀리고 판 스프링이 오무러들 때 (샤클의 스윙거리만큼)샤클 반대방향으로 당겨진다'라는 이야기입니다. 이런!! 그거 모르는 사람이 어디있냐..당연한걸 뭘 그렇게 중요한 것처럼 이야기하냐!!라는 분들이.....근데 이거 억수로..중요합니다.!! 기억해 두십시오..그래서 밑줄까지 쫘악~~ 쳐 놓은 겁니다. 위의 내용대로라면 사클의 길이와 휠트래블은 관계가 있다?라고 생각하실 수 있는데..만일 그렇게 생각하신다면 다시한번 위의 글을 읽어 보십시오... 분명 샤클의 길이 보다는 스윙 폭이 얼마나 되느냐 와 관계가 있다'라고 적어 놓았습니다..
그러하다면 동일한 조건에서의 판 스프링 세팅이라면 샤클의 스윙 폭이 넓은 쪽이 휠트래블이 더 크다라는 결론이 나오는데 주목해보죠.. 노말 차량이 한 대있고 샤클로 리프트업 한 차량이 있다고 한다면 이 두 차량의 휠트래블은 노말 차량이 더 크다는 결론이 나옵니다. 왜? 단지 샤클의 스윙 폭이 더 크다는데 그 열쇠가 있습니다. 샤클로 리프트 업을 과도하게 하게 되면 발생 가능한 문제점들이 몇 가지가 있는데 휠트래블이 줄어든다는 부분은 그중의 하나가 되겠고 그 이외의 문제점이라면
1. 샤클의 고정위치를 이동하지 않고 샤클의 길이를 연장하면 샤클이 꼿꼿이 일어서기 때문에 판 스프링의 동작에 간섭을 일으키고 노면의 충격에 대한 완충작용을 제대로 못하는 경우가 생겨 진동이 심해질 수 있다.
2. 판 스프링이 하중을 불균형하게 부분적으로 받기 때문에 판 스프링의 수명을 떨어트릴 가능성과 변형이 발생할 가능성이 많다.
3. 샤클의 길이가 길어지거나 샤클을 약하게 제작하면 샤클이 좌우로 흔들거리거나 변형이 와서 기울어지는 현상이 생길수 있다.
4. 차량의 좌우 흔들림이 늘어난다.
5. 전륜의 경우 캐스터 각도가 틀어질 가능성이 있어서 조향 불량의 발생 소지가 있다.
6. 후륜의 경우 액슬의 와인드업 토크로 인해 차량출발이나 기어 변속시 차량이 움찔하는 경우가 생긴다.
위의 경우는 샤클의 길이가 길어지면 길어질수록 비례하여 나타나며 그렇다 하더라도 2인치 정도의 샤클 리프트업은 현재까지 커다란 문제가 발생되지는 않았으니 너무 과도하지만 않다면 간단한 작업으로 성능향상은 큰 작업이라고 말할 수 있습니다. 하지만 3인치 이상의 샤클 업은 될 수 있으면 자제하는 것이 좋다고 생각이 되네요...샤클로만 모든 튜닝을 끝내기에는 무리가 있기에...이즈음에서 휠트래블에 관한 이야기를 좀 하겠습니다. 휠트래블? 휠트라블? 흔히들 휠 트래블(wheel travel)이라는 이야기를 많이 하고 듣게 됩니다. 외국 사이트에서 보니깐 차들이 휠트래블이 끝내주드라..''내 차는 휠트래블이 별로 안나와..''형님 차는 우째 그리 휠트라블(?)이 많이 나옵니꺼.' 휠트래블이란 무엇을 말하는 것인가? 다들 알고 계시겠지만 휠트래블(wheel travel)이란 간단 하게 말하면 바퀴 즉 휠 의 운동, 상하편차, 그 간격이 얼마나 되느냐를 말하는 겁니다.
(최대로 바퀴가 올라간 거리-
최대로 바퀴가 내려온 거리)이것을 휠트래블이라고 이야기하는데 휠트래블이 필요한 조건은 바위나 크레바스 같은 지형을 지날 때 바퀴가 허공에 뜨지 않고 접지력을 최대한 살릴 수 있게 4바퀴를 지면에 접촉시킬 필요가 있을 때, 그리고 차량의 몸체가 그러한 지형에서 덜 기울어질 필요가 있을 때 필요한 것입니다. 만일 휠트래블이 하나도 없다면 또는 휠트래블의 양이 적은 차량은 크레바스나 바위들의 지형을 지날 때 바퀴가 허공에 들리고 지형의 모양에 따라 차량의 몸체가 이리 기울고 저리 기우는 현상이 생깁니다. 휠트래블이 많이 생기면 지형에 따라 차이가 있겠지만 통상적으로 오프로드에서는 일단 유리하다고 봅니다. 여러 가지 지형에서 운전자나 차량에 무리를 주지 않고 부드러운 주행을 해주기 때문이죠..그래서 상대적으로 휠트래블이 적게 나오는 독립현가장치의 차량들은 파워 위주의 트랙션(traction) 세팅으로 오프로드를 최대한 저속주행을 하는 것이 좋습니다. 뿐만 아니라 모든 차량이 다 그러하지만 휠트래블이 적은 모빌은 너무 과도한 리프트 업으로 모빌의 무게중심을 위쪽으로 이동시키면 상대적으로 오프로드에서 전복의 위험이나 차량이 쉽게 사면경사로 쪽으로 미끄러지는 경우가 발생됩니다. 허머(hummer)의 경우 휠트래블이 적지만(거의 없던가..) 파워와 상대적으로 낮은 무게중심을 이용해 웬만한 크레바스 정도도 한쪽다리 들고 그냥 건너가 버리는 것이 기억 나네요..미국이나 여러 나라에서는 이러한 휠트래블을 수치로 표시하는 경우가 많습니다. 아마 여러분들도 삼각형 모양의 경사 대에 차량의 한쪽 발을 올리고 얼마나 올라가나 하는 그림이나 사진을 보신적이 있으실 건데요
그것이 바로 휠트래블의 양을 측정하는 것으로 RTI(ramp travel index)라고 말하는 휠트래블의 양을 수치로 나타내는 것입니다. 괜히 폼 잡으려고 하는게 아니죠...
휠트래블을 수치로 나타냄으로서 좋은 점은 자신의 차량의 휠트래블이 얼마가 나오는지 정확히 알 수도 있고 이것을 데이터화 시켜서 만일에 자신이 휠트래블 튜닝을 한다면 작업전과 작업 후의 휠트래블 변화를 정확한 수치로 알 수 있다는 것,그리고 다른 차량과 자신의 휠트래블을 비교할 때 에도 정확하게 어느 정도 인지 금방 알 수 있지요. 이것을 측정하기 위해선 일단은 20도 경사의 경사대가 필요합니다. 그리고 차량의 한쪽 바퀴를 경사 대에 진입시킵니다. 계속 올라가지 말고 자신의 차량의 4바퀴중 1바퀴가 허공에 뜨려는 순간(깔랑깔랑 할 때!!) 정지하십시오 뭐..4륜이든 2륜이든 상관은 없지만(자신의 RTI 지수를 올리려고 어릴 때 키 잴 때 쓰던 발뒤꿈치 드는 수법처럼 계속 진입하려는 분들이 있는데 그건 반칙입니다. 아쉽더라도 후진 하세요)
정지상태에서 경사대 출발점부터 자신의 차량의 바퀴 중심까지 거리를 잽니다...이 거리를 진입거리라고 합니다. 진입거리를 잴 때 경사 대와 자신의 차량의 바퀴중심이 직각이 되게 측정 하세요. 자신의 차량의 앞바퀴와 뒷바퀴간의 거리를 휠 베이스라고 합니다.
계산 식은 그리 어려운게 아니라(진입거리÷휠 베이스)X 1000 입니다.
예를 들면 휠 베이스 2.4미터 차량이 경사 대에 2.4미터 진입을 했을 때 바퀴4개중 1개가 지면에 닿을락 말락 할 때 이 차량의 RTI 지수는 1000점이 되는 겁니다. 1000점 이거 보통 점수가 아닙니다. 어렵습니다. 아마 국내에 1000점짜리 차량이 있을지 모르겠네요 참고로 원에서 나온 랭글러 익스트림 코일 컨버젼 시스템의 경우 1000점을 후딱 넘는다고 합니다..엄청납니다. 그네들도 환타스틱이라고 표현하더군요..이 글을 읽는 여러분 중에서 자신이 휠트래블 관련 튜닝을 하신 분이 계신다면 자신의 RTI수치를 한번 공개 해 보시죠.. 재미있겠네요..참!! 경사대의 각도는 20,22,23,25,30,35도 등 여러 가지가 있지만 기본각도는 20도 이고 다른 각도의 경사 대에서 측정을 했다면 그 수치를 20도 경사대 수치로 변환 계산합니다. 휠트래블은 그냥 가만히 둔다고 늘어나지 않습니다. 휠트래블을 늘리는 작업을 하지 않고는 늘어나지 않는다는 겁니다. 스프링 오버 작업을 하고 35인치 타이어를 장착한 코란도랑 샤클 업을 하고 33인치를 세팅한 코란도랑 215노말 타이어의 순정 코란도가 있을 때 대게는 키 높이 순서로 휠트래블이 더 길 것이라고 생각할 수 있는데 이 3대의 휠트래블은 거의 동일 합니다. 조금의 차이는 있을 수 있지만 거의 동일합니다. 어쩌면 반대일수도 있습니다. 그 이유는 3대 모두 휠트래블을 늘리는 튜닝을 하진 않았다는 것이 이유가 됩니다. 스프링 '오버 액슬'이나 '샤클 업', '바디 업'등의 기법은 차량의 지상 고를 올리기 위한 방법이니까요. 차량의 지상 고와 휠트래블은 크게 상관이 없습니다. 흔히들 오프로드에 가면 자신의 차량에 휠트래블을 극대화시킨 상태에서 사진을 찍기를 좋아합니다. 어떻게 하면 좋은 포즈가 나오는지 알려드릴께요. 보통 한쪽바퀴를 바위 위에 올려놓고 찍는 경우가 있는데 이때에는 웬만해선 자세가 안나옵니다. 멋진 휠트래블 자세는 대각선 방향으로 바퀴가 장애물에 올라갔을 때 확실한 포즈가 나옵니다. 예를 들면 왼쪽 앞바퀴가 큰 바위에 올라가있고 오른쪽 뒷바퀴가 큰 바위에 올라가있을 때 바위가 클수록 더욱 자세가 잘나옵니다. 아니면 깊은 크레바스(너무 깊으면 절단 납니다)를 대각선으로 지나갈 때 혹은 긴 둔 턱을 대각선으로 지나갈 때 위의 현상과 동일하게 휠트래블이 쫘~악 나오는거 다 아시죠
이번에는 바디 업에 관해서 이야기를 해보겠습니다.
◆바디 업(body up)
오프로드를 어느 정도 접하고 주변에서 차량튜닝에 관한 것들도 조금 알게 되고 하면서 바디 업이라는 이야기를 들어보시거나 아니면 작업을 계획하시고 계시는 분들이 있을 겁니다. 흔히들 차량의 튜닝작업에 있어서 스프링 오버 액슬 같은 작업은 고 난이도의 고급기술이고 바디 업은 하급기술이라는 생각을 하시기 쉬운데요. 그건 절대 그렇지 않습니다. 튜닝작업이라는 것이 용도에 맞는 작업을 해야 바람직하다는 이야기는 전에 드린 적이 있고 작업이 간단하거나 이점이 적다고 저 난이도의 기술은 아니라는 것이죠. 그런 의미에서 바디 업은 작업대비 성능이나 튜닝작업에서 올 수 있는 부작용이 상대적으로 적은 작업이라고 할 수 있습니다.
바디 업이란.
차량을 옆으로 놓고 보면 차의 구조는 몸체인 바디,프레임,차축 이렇게 3가지로 구분되어있습니다. 그 중에서 바디를 프레임에서 상승시켜 위로 올려놓는 작업을 바디 업이라고 합니다. 그러면 이러한 바디 업 작업은 어떤 때에 혹은 무엇을 하기 위해 하는 튜닝인가?라는 궁금점이 생길 겁니다.바디 업의 목적은 크게 2가지로 나누어 집니다.
첫째, 대 직경의 큰 타이어를 장착할 때..
현재 장착되어있는 타이어 보다 큰 타이어를 장착하고 싶은 욕망은 동서양을 막론하고 누구나 선호하는 경향이 많습니다. 그러나 현재 차량의 휠 하우스의 크기가 부족해서 자신이 원하는 대 직경의 타이어가 장착되지 않을 때 시행하는 작업입니다. 물론 이 바디 업 보다는 차체가 허용하는 범위 내에서 자신이 원하는 타이어를 장착을 할 수 있다면 휠 하우스를 잘라내는 작업을 권하고 싶습니다. 휠 하우스를 잘라 내어서 자신이 원하는 타이어를 장착할 수 있다면 이보다 더 효율적이고 부작용 적은 작업방법은 없다는 것이 정석이니까요. 그러나 휠 하우스를 어느 정도 잘라내어도 자신이 원하는 직경의 타이어를 장착하기가 용이하지 않다면 바디 업을 권하겠습니다.
둘째, 엔진 스왑(swap)을 할 때..
엔진 스왑이란 자신의 차량의 엔진이 출력이 부족하거나 출력이 너무 크거나 기타 무슨 이유가 있어서 타 차종의 엔진으로 교체하는 작업을 말합니다. 국내에서 엔진 스왑 작업은 그리 활발하게 시행되지 않고 있지만 언젠가는 이러한 작업도 활성화 되게 될 것입니다. 이럴 때에 현재 자신의 엔진 룸의 크기가 적어서 자신이 장착하고자 하는 엔진이 세팅되지 않을 때 바디 업을 하면 엔진 룸의 높이가 높아지므로 본네트(hood)를 절단하고 싶지 않는다면 바디 업을 시행 하기도 합니다. 더 있을 수도 있겠지만 위의 2가지 이유이외에는 큰 이유가 없다고 하겠습니다.
**바디 업의 장점과 단점
바디 업에는 여러 가지 장점과 단점이 있습니다. 그중에서 단점으로는,
1. 바디가 차량에서 올라가므로 차량의 롤링(rolling)이나 피칭등의 무게중심이동으로 발생하는 트라블(travel)이 순정차량보다 많이 발생됩니다.
2. 차량의 코너링시 순정차량보다 더 많이 쏠립니다.
3. 지상 고 상승의 효과는 없기 때문에 지상 고 상승을 위해서 시행할 수 없는 작업입니다. (큰 직경 타이어를 장착할 수 있기 때문에 최저 지상 고는 상승하지만 프레임의 위치는 타이어의 높이 이외에 상승되지 않습니다)
3. 차량의 운행시 바디와 프레임간의 유동이나 쏠려버리는 문제가 발생할 소지가 있습니다.
위의 사항 이외의 문제도 있을 수 있습니다만 위의 열거한 내용이 대표적입니다.
장점으로는
1. 써스펜션 리프트업과 동일하게 높이를 상승시킨다면 상대적으로 무게중심의 상승 치는 써스펜션 리프트 업보다 낮기 때문에 코너링시 쏠림이나 롤링,피칭등의 트라블은 써스펜션 리프트업 보다 안정적입니다.
2. 적은 금액으로 큰 타이어를 장착할수 있습니다. 아무래도 써스펜션 리프트업 보다 코스트가 낮으면서도 안정적으로 큰직경의 타이어를 장착 할수 있다는 것이죠.
정리하자면 순정보다는 단점이 있지만 써스펜션 리프트업 보다는 장점이 있다 라고 할 수 있겠고, 순정과 써스펜션 리프트업의 중간정도되는 작업이라고 이해하면 될 것입니다. 물론 써스펜션 리프트업과 바디 업을 병행하여 필요한 수치만을 적재적소에 튜닝을 한다면 부작용도 적고 효과는 만점인 작업을 할 수가 있습니다.
◆바디 업 작업의 3가지 방법
바디 업에는 그러면 어떠한 작업방법이 있나? 바디 업도 여러 가지 작업방법이 있겠지만 대표적으로는 3가지의 작업방법이 가장 많이 쓰입니다. 자신이 고안한 특수한(?) 바디 업 방법도 있겠지만 세계적으로도 이 3가지의 범주를 벗어나지는 않는 것으로 알고 있습니다..
1. 바디블록(body block)방식
원형이나 각형의 바디블록을 제작하여 기존 차량의 마운트(mount)에 끼워 넣어서 바디 업을 하는 방식입니다. 주위에서 흔히 볼 수 있고 부품이나 작업방법도 그리 까다롭지 않기 때문에 아마 흔히 바디 업 하면 이 방식을 떠올릴 겁니다. 그러나 과도한 바디 업을 블록방식으로 작업하면 차량이 급정거시에나 오프로드에서 충격을 받을 시 바디가 쏠리는 수가 많습니다. 주의 하시길..
2. 서브 프레임(serve frame)방식
이 방식은 일반적으로 작업하는 경우 보다는 정말 커다란 타이어,거의 40"이상의 타이어를 장착할 때 쓰이는 바디 업 방식입니다. 한마디로 몬스터 급 차량의 바디 업 방법이라고 생각 하시면 됩니다. 작업방법은 말 그대로 사각 파이프나 원형 파이프같은 것으로 사다리꼴의 프레임을 하나 더 만들어서 기존 프레임과 바디 사이에 끼워 넣는 방식이라고 생각 하시면 됩니다. 바디 업의 양이 클 경우 바람직한 방법이지만 실전에서 주행하는 오프로드 차량에 적용되는 경우는 거의 없습니다. 서브프레임의 제작이나 장착시에도 일반 공구로 작업할 수 있는 범주를 벗어나게 되고 또한 그 커다란 바퀴로 오프에 들어가긴 힘들테니까요.
3. 텐션로드(tension road)방식
이 방식은 바디블록 방식으로 작업될 때 발생할 수 있는 바디의 쏠림이나 바디의 유동을 보완하는 방법으로 사용됩니다. 보다 견고한 바디 업을 원할 때 사용할 수 있는 방법으로 작업방법은 바디블록 방식으로 바디 업을 한 다음 바디블록에서 가장 가까운 부위의 프레임과 바디를 링크를 이용해서 4 point내지 6point 많으면 전부 위를 대각선으로 연결해주는 작업입니다. 이렇게 함으로서 바디와 프레임사이의 블록을 이용해서 발생되는 공간을 당겨줌으로 바디의 좌우측 움직임을 억제하는 방법이라고 할 수 있습니다.
위의 열거한 내용은 바디 업 작업에서 일반적으로 통용되는 방법이지만 위의 3가지 방법을 병행해서 작업을 하는 것도 가능합니다.
◆어느 정도의 바디 업이 바람직 한 것인가.
과도한 바디 업을 자제하자..라고 이야기를 하면 그건 그렇지'라고 생각을 하지만 그 과도한 바디 업이 어느 정도의 작업을 이야기하는지 애매한 경우가 많습니다. 그것은 어찌 보면 차의 중량이나 혹은 차량 총 중량에서 바디가 차지하는 비율에 따라서 달라 지기 때문입니다. 예를 들면 미국과 같은 나라에서도 각 주마다 법이 다르긴 하지만 3인치 이상의 바디 업은 위법인 경우 많으며 실제 그이상의 바디 업은 실전 차량에서는 거의 하지 않는다고 합니다. 물론 미국의 차량이 무게가 무겁고 덩치가 큰 풀 사이즈 차량이 많기 때문이기도 하지만 제가 생각 하기로도 2.5인치 이상의 바디 업은 자제하는 것이 좋지 않을까 하는 생각을 해봅니다. 국내 차량이 미국의 차량보다 덩치가 작고 무게가 가벼운 것은 사실이지만 개인적인 작업이나 현실적으로 바디 업 작업의 신뢰성을 가질 수 있는 전문 이 전무한 국내실정으로 본다면 과도한 바디 업은 위험한 상황 발생을 일으킬 수도 있기 때문입니다... 다른 것들도 마찬가지이겠지만..
◆바디 업 작업시 유의할 사항들..
바디 업 작업을 할 때 유의해야 되는 점을 나열해보겠습니다. 일단 3가지 방법 중에서 가장 빈번하게 사용되는 바디블록을 이용한 작업방법에 대한 것을 주로 알려드리죠..
-바디블록 재료의 선정
실제로 바디블록으로 바디 업 작업을 한다면 바디블록의 제작이 바디 업 작업의 대다수를 차지한다고 해도 과언이 아닙니다. 그런 측면에서 본다면 바디블록의 재질을 무엇으로 제작하느냐는 것 또한 중요한 문제인 것입니다.지금까지 제가 보아온 바디블록의 재료로는 엠씨,아세탈,우레탄,테프론 등의 비금속 재질과 알루미늄,알루미늄 합금,듀랄루민,강 등의 금속재질의 바디블록을 봤습니다만. 일단은 비금속의 재료로써 바디블록을 제작하는 것은 위험한 것이라고 말하고 싶습니다. 그 이유는 첫째, 비금속의 경우 재질이 무르고 마모된다거나 변형되거나 파손될 확률이 상당히 높습니다. 그럼으로 최소한 마모되거나 변형이 올 수 있는 재료의 선정은 피하는 것이 좋다는 말이지요. 또 하나 비금속, 즉 플라스틱 계열의 바디블록을 차량에 장착했을 경우 경도가 강한 것이라 해도 볼트를 조이면 조일수록 눌러지기 때문에 블록으로 인한 스페이스를 정확히 세팅하기 어렵게 됩니다. 그래서 제가 권하는 것은 최소한의 변형이 거의 없고 무게가 가볍고 부식이 잘 되지 않는 재질 즉 알루미늄 합금 종류의 재질이나 조금 가격이 비싸겠지만 듀랄루민( duralumin ) 계열의 재질로 블록을 제작할 것을 권하는 것입니다. 우리가 주행을 할 때 오프로드는 말할 것도 없고 온 로드에서도 차량의 바디에 전해지는 하중은 상당합니다. 직접충격,간접충격부터 시작해서 진동, 관성에 이르기까지 수많은 시달림에 차량은 고통을 받고 있습니다
** 바디블록의 형상
바디 업 작업을 한다는 것은 기존 차량의 바디와 프레임 사이에 이물질(?)을 삽입해서 그 간격을 벌린다는 개념인 것은 다 아시겠고.. 그 간격이 일정하게 유지되고 충격에도 변형이 가지 않게 하려면 바디블록의 형상도 신경을 써야 합니다. 일단은 하중 분산의 의미에서 해석한다면 원형의 형상이 제일 무난하다고 할 수 있습니다. 차량하중이 어쩌고 저쩌고 계산식이 도출되고 할 수도 있지만 그러한 설명이 실제 작업에서 적용하기 힘든 것임을 알고 있기 때문에 나열하지는 않겠고, 제가 여러 가지 자료를 뒤적거린 결과 제일 간단하게 적용할 수 있는 방법은 블록이 바디 사이에 끼워 졌을 때 허용할 수 있는 최대의 크기로 넓게 제작하라는 것입니다. 일단은 넓게 제작했을 때 오는 문제점은 거의 없다고 보면 되기 때문에 2"~2.5"정도의 바디 업 작업에는 큰 부작용이 없게 되는 것이며 안전마진을 고려 한다면 최대한 넓게 제작하는 것이 좋습니다. 정리하자면 일단 형상은 원형이고 그 원형블록의 지름은 자신의 차량에 최대한 크게 제작한다'라는 이야기입니다.
** 어느 곳에다 집어 넣을 것인가..
바디 업 작업을 하게 되면 일단 바디블록을 프레임과 바디 사이에 삽입을 한다 라는 것은 알겠는데 정확히 어느 부위에 집어 넣어야 할지 애매한 경우가 많습니다. 일단은 현재 차량에서 작업부위의 구조를 이야기 하자면 프레임에 보면 바디와 프레임을 결합시키기 위한 브라켓(bracket)이 차량에 따라 8~12개 정도가 있습니다. 따라서 비디 업 작업을 위한 바디블록의 숫자는 이 브라켓의 숫자와 동일하게 제작해야 합니다. 브라켓을 살펴보면 바디와 프레임 브라켓 사이에 고무로 만든 인슐레이터가 1개 들어있고 브라켓 아래쪽에도 인슐레이터가 1개 있을 겁니다. 편의상 윗 쪽 즉, 바디와 접하는 인슐레이터를 1번 그리고 프레임 브라켓 아랫 쪽에 것을 2번이라고 합시다.
--------+-----------------+--------- 바디
|고무 인슐레이터1 |
++-----------------++
| 프레임 브라켓 |
++-----------------++
|고무 인슐레이터2 |
+-----------------+
거의 모든 모빌의 구조는 위의 그림과 동일한 구조로 이루어져 있을 것입니다. 고무재질의 인슐레이터의 기능은 고무로 만들어져 있기 때문에 당연히 충격 흡수기능이 있을 것이고 약간의 충격을 분산하는 기능과 약간의 유동도 가지고 있습니다. 그런데..이상하군..당신은 분명히 보디 블록의 재질이 금속재질이 좋고 비금속 재질은 무르기 때문에 간격유지가 잘 안된다고 하지 않았나? 그렇다면 고무재질의 인슐레이터는 뭐냐? 고무는 플라스틱보다 단단한가?라고 생각하실 수 있는데 위쪽 그림의 고무 인슐레이터 의 속에는 쇠파이프가 들어있어서 간격유지에 있어서 그다지 걱정을 하지 않아도 됩니다. 쇠파이프 길이 이하로는 줄어들지 않으니깐요. 그리고 인슐레이터위에 고무나 플라스틱 재질의 무른 보디 블록을 넣게 되면 우리가 흔히 보는 자바라(?)같이 흔들거리는 관절같은 부위가 늘어나게 되므로 바디의 유동은 적은 움직임에도 커지게 되므로 인슐레이터는 1개 정도가 적당하다고 할 수 있습니다. 이제 만들어 놓은 보디 블록을 어느 지점에 장착을해야 보디 블록이 정상적으로 세팅이 되는가..일반적으론 바디와 고무 인슐레이터1번 사이에 블록을 장착하는 것이 가장 정상적입니다. 물론 이미 장착해보신 분들이 예를들어 인슐레이터1번과 프레임 브라켓 사이에 넣었는데 별 문제 없더라 라고 하신다면 할말이 없지만 블록을 바디와 동일한 것이라는 연장선 상의 가정하에 바디 업을 작업한다면 아래 그림의 장착위치가 적당하다고 할 것입니다.
-------+-------------------+-------- 바디
| |
| 바디블록 |
| |
++-----------------++
|고무 인슐레이터1 |
++-----------------++
| 프레임 브라켓 |
++-----------------++
|고무 인슐레이터2 |
+-----------------+
이렇게 함으로써 고무 인슐레이터의 기능도 활용하고 바디의 안정적인 장착도 꾀할 수가 있게 되는 것입니다. 또한 바디 업 작업을 하게 되면 블록의 고정볼트 또한 길이가 늘어나게 되는데 이때에는 볼트의 굵기를 키워주면 좋고 그렇지 못하다면 SCM 재질의 볼트정도의 강도를 가지는 강한 볼트를 사용할 것을 권합니다.
** 바디 업 작업시 병행해야 하는 작업
바디 업 작업을 한다고 해서 바디블록에만 신경을 쓴다고 작업이 마무리되는 것은 아닙니다. 바디 업 작업을 하게 되면 바디 업 이외의 작업이 필요한데 몇 가지 연장하거나 위치를 바꿔주는 것이 있습니다. 지난번에 흔들리는 발란스(balance)라는 얘기를 한적있죠? 이제 슬슬 그 발란스가 무너지는 겁니다. 튜닝 작업을 시작하는 순간 여러분은 지금까지 보다 좀더 차량의 컨디션에 신경을 써야만 합니다.
1, 핸들 샤프트 연장
바디가 프레임에서 올라가므로 그 올라간 만큼 핸들 샤프트도 당겨지게 됩니다. 왜냐하면 핸들에 관련된 유니트(unit) 들이 프레임에 붙어있고 핸들은 바디에 붙어있기 때문에 간격이 생기는 만큼 늘려줘야겠죠? 차종에 따라 핸들 샤프트가 어느 정도 늘었다 줄었다 하게 되어있지만 일단 자신의 차량의 핸들 샤프트가 얼마나 늘어났으며 늘어난 만큼 문제가 없는가? 즉, 길이방향에 여유가 어느 정도 있어야 합니다. 즉, 바디 업을 완료한 상태에서 바디가 좌우상하로 조금 움직일 경우에도 핸들샤프트가 팽팽(?)하지는 않는지 체크해보고 문제가 있을 시에는 샤프트를 연장해 줍니다. 하지만 문제가 없는 것처럼 보여도 원칙은 2"를 바디 업 했다면 핸들 샤프트도 약 1.5"정도 연장 해주는 것이 기존 차량의 핸들 샤프트의 안전 율을 고려할 때 올바른 것입니다. 실제로 바디 업 작업 후 오프에서 핸들 샤프트가 빠진 경우도 있습니다..그거..난감합니다...기억해 두시길..
2. 시프트레버 연장(기어 봉 연장)
뉴코란도나 무쏘 같은 시프트 레버가 케이블 타입이라면 조금 유리 하지만 미션에서 비러 올라와서 바디로 들어오는 기어 봉을 가진 차량은 바디 업을 하면 기어 봉의 길이가 바디 업 작업만큼 짧아지면서 기어 봉과 바디가 간섭을 일으킵니다. 기어가 잘 들어가지 않는 경우가 생긴다는 거죠. 그럴 때에는 별다른 방법이 없습니다. 일단 기어 봉을 바디 업 높이만큼 연장하고 바디의 간섭부위를 잘라내든가 아니면 기어 봉 자체를 잘 휘어서 기어가 잘 들어가게 해야 하는데 제가 해보니까 기어 봉의 고무부츠 부위를 들어내고 간섭부위를 잘라내는 것이 제일 문제가 적더군요. 물론 4륜 기어 봉도 마찬가지입니다. 기어 봉에 산소 같은 것으로 불을 대어서 휘는 작업의 경우 잘못하면 주행 중에 기어 봉이 부러지는 경우가 생깁니다. 웬만하면 불을 대지 않는 방향으로 하시는 것이 좋아요. 이것도 실화인데 부러진 기어 봉에 바이스 플라이어 물려서 돌아다닌 경우도 있었습니다.
3. 냉각 팬과 라디에이터,팬 커버의 간섭
일반적으로 냉각 팬은 엔진에 붙어있기 때문에 프레임에 고정되어 있고 라디에이터는 바디에 붙어있습니다. 그렇기 때문에 바디 업을 하면 엔진은 그대로 있는 상태에서 라디에이터가 바디 업 작업만큼 위로 올라가 버립니다. 즉, 냉각 팬과 라디에이터가 센타가 안맞는 것이죠. 그렇게 되면 냉각 팬과 라디에이터에 붙어있는 냉각 팬 카바가 엇갈리면서 간섭을 일으킵니다. 이럴 때 에는 냉각 팬 카바를 아래쪽으로 내려주든가 아니면 간섭부위를 잘라내는 주어야 합니다. 혹시 육안으로 봤을 때 간섭이 안된다 할지라도 엔진은 미미라는 고무 마운트 위에 세팅되어 있기 때문에 오프에서 진동이나 충격으로 위아래로 꺼떡거립니다. 어느 정도의 간격이 팬과 팬 카바 사이에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 냉각 팬이 팬 카바에 부딪혀서 날개가 부러지거나 더 운이 좋지 않으면 부러진 날개 조각이 라디에이터에 박혀서 냉각수가 유출되는 현상도 생깁니다. 그러므로 순정 상태 정도의 간격을 유지시켜 주도록 조치를 취해야 합니다.
4. 각종 호스류 연장
본넷 안을 들여다 보면 각종 호스가 이리저리 연결되어 있습니다. 좀 전에도 얘기했듯이 엔진은 프레임에 연결부위는 거의 바디에 붙어있기 때문에 바디 업 작업을 하면 각종 호스류가 당겨집니다. 이러한 호스류도 바디 업 작업만큼 연장을 해주어야 합니다. 팽팽하게 당겨진 상태에서 엔진이 요동치면 호스가 빠지거나 손상을 입는 경우가 발생됩니다. 각종 호스류도 보통 때 약간 느슨한 상태로 유지 되게 합니다.
5. 앞 뒤 범퍼 올리기
범퍼는 프레임에 붙어있고 바디는 저 혼자 올라가 버렸습니다. 당연히 범퍼와 바디 사이가 휑하니 바디 업 작업만큼 공간이 생겨 버립니다. 기능상으로 큰 문제는 없을 수도 있겠지만 외관상 보기가 흉합니다. 앞 뒤 범퍼의 브라켓을 개조해서 바디 업된 높이만큼 올려 달아주도록 합니다. 만일 견인고리나 윈치가 범퍼에 부착된 차량의 경우 범퍼의 고정에 더욱 신경써야 합니다. 허술하게 작업을 하면 견인시 범퍼가 떨어지면 예상외의 큰 낭패를 당할 수도 있거든요.
6. 그 밖의 것들.
잡다한 여러 가지를 손대주어야 합니다. 연료 주입 구 호스,배선들,클러치 같은 케이블류도 확인을 해보고 연장 시켜줘야 합니다. 이상이 대표적으로 바디 업 작업시 추가되어야 하는 작업입니다. 그냥 바디 업 하고 다녀도 크게 문제 없었는데...라고 하실 수도 있지만 차량의 트라블은 언제 어느 때 발생할지 모르는 것이고 최대한의 안정적인 주행을 원한다면 제가 열거한 것들을 그냥 지나치지는 마시길 바랍니다. 일반적으로 가장 간단하다'라고 생각할 수 있는 바디 업 작업의 경우도 손대어야 하는 것들이 이렇게 많습니다. 그 이유는 앞에도 말씀 드렸지만 여러 가지 조건이 변해버렸기 때문에 발란스가 안맞는 경우라고 할 수 있습니다. 이렇듯 조그마한 부분을 손대어도 그것을 완벽하게 보완을 하려면 많은 수고와 고민과 주의와 신경을 써주는 것이 필요합니다. 물론 바디 업 작업 전에 연장해야 되는 각종 부품을 염두에 두고 작업을 시작한다면 보다 깔끔하고 완전한 작업이 가능하게 될 것입니다.
이 글을 읽으시는 여러분들은 이러한 문제들을 슬기롭게 잘 대처해 나가실 것으로 믿고 그만 글을 줄이겠습니다. 다음에는 써스펜션 리프트업의 대표 격인 스프링 오버 액슬에 관한 이야기를 한번 해보도록 하겠습니다. 오프로드를 위한 모빌의 튜닝은 우리 오프로더들의 힘든 과제이자, 즐거움이다. 자신이 추구하고자 하는 정도의 험로를 가기 위해 모빌을 직접 뜯어 고치다 보니 어느새 정비기사들을 능가하는 실력을 쌓게 되는 경우의 오프로더들이 한 둘이 아니다. 그 중에 김인연씨 역시 자신의 모빌을 통한 튜닝과 연구로 웬만한 정비, 튜닝의 노하우가 정비공장을 운영해도 손색이 없을 정도의 열성 튜너. 이 세상에는 무조건 좋고 무조건 나쁜 것은 없나 봅니다. 무릇 여러 가지 부분이 아니라 동일한 물건에도 여러 가지 측면이 있고 보면 하나의 현상을 보고 그것이 좋다 나쁘다는 판단을 내리기란 쉬운 것이 아니죠. 튜닝이라는 것도 마찬가지입니다. 오프로드에 걸 맞는 튜닝은 오프로드에서 비로소 진가가 나타나는 것이고 그것을 아는 것 자체가 멋있는 것입니다. 지난번까지 바디 업에 대한 이야기를 했습니다. 글 하나 쓰는데 너무 오래 걸리는 건 아닌지....여러분들이 좋은 글이었다 라는 메일들을 많이 보내주셔서 글을 쓰는 필자도 참 기분이 좋았습니다. 제가 아는 정보의 한계성으로 더 많은 것들을 알려드리지 못하는 것이 안타까울 뿐, 사실 제가 아는 것들을 여러분께 알려드리는 것은 전혀 아깝지는 않습니다. 왜냐하면 제가 아는 것 이래 봐야 여러분들도 어디선가 한번쯤은 보고 들은 것일 뿐 제가 실험이나 발견을 한 내용은 아니며 그러한 내용들을 노하우라고 얘기하기에는 어쩌면 기본에 가까운 것이니까요. 뿐만 아니라 제 자신도 알고 있는 것을 풀어놓으므로 새로운 것을 채울 수 있는 계기가 되지 않을까 합니다. 이번에는 스프링 오버 액슬에 관한 이야기를 늘어놓아 보려 합니다.
스프링 오버액슬(Spring over axle)
스프링 오버 액슬이라는 길고도 어려운 말을 접하고 그게 뭔가하시는 분들도 있고 이미 작업을 하고 운행하시는 분들도 계시고 또는 작업을 계획하시고 계시는 분들도 있으리라 생각됩니다. 제가 기억하는 스프링 오버액슬 차량의 전형적인 초기 모델은 두드러지는 활동을 보이는 태리님의 은하철도 001호가 아닌가 합니다. 어찌 보면 스프링 오버 액슬의 시발 점이 되는 실험적인 차량이었고 국내최초의 스프링 오버 액슬 차량 일 겁니다. 물론 초기의 노하우가 없어서 고생을 하긴 했지만 아직도 초기세팅 상태를 그대로 유지하며 현역으로 오프를 뛰고 있습니다. 처음 오프를 뛰려고 시작하려는 사람들이 오프로드 모빌에 가장 충격을 받았을 만한 아이템이 스프링 오버 액슬이라고 생각됩니다. 33"이상의 커다란 타이어를 부담없이 세팅할 수 있는 넉넉한 공간, 물경 5인치 이상 올라간 리프트 업의 위용을 자랑하는 모습을 보면 신비롭기 까지 합니다. 저 또한 처음 275타이어를 단 상태에서 오버 액슬 작업을 끝마치고 기괴하게 리프트 업된 모빌을 보고 저게 자세가 나오기는 한 건가?라는 의아 심을 가졌더랬습니다.(상상해 보십시오 275타이어와 오버 액슬..) 물론 33"타이어를 세팅하고 처음 의도했던 모습에 안도를 했습니다. 어찌 되었건 스프링 오버 액슬이 국내에 도입되고부터 비로소 써스펜션 튜닝이라는 것이 어떤 것인지, 혹은 좀더 복잡한 기법을 도입하려는 움직임이 있었다고 보면 오프로드 튜닝의 기폭제 역할을 한 것도 오버 액슬이라는 것을 부인할 수는 없겠지요. 그러나 사실 오버 액슬이라는 기법은 알고 보면 그리 특별한 것도, 특이한 것도 아닙니다. 솔리드 액슬의 판 스프링 고정방식을 액슬 튜브의 아래쪽에 세팅하느냐 아니면 위에 세팅하느냐의 차이일 뿐입니다. 뿐만 아니라 외국의 경우 일반적인 기법으로 많은 모빌들이 작업을 하거나 아니면 원래 오버 액슬이었던 경우처럼 예는 많이 있었습니다. 물론 콜롬버스의 달걀처럼 그것을 국내 오프로드모빌에 적용을 하고 안하고는 큰 차이점이 있긴 합니다. 흔히 우리 주위에서 볼 수 있는 소형트럭들을 보면 후륜에 오버 액슬(Overhung suspension)이 되어있는 것을 알 수 있습니다. 이 트럭들이 지상 고를 올리기 위해서 오버 액슬을 적용했지만 그 용도가 우리 모빌과 같은 용도로 쓰이는 것은 아닙니다. 그 이유는 단순히 적재함의 높이가 앞 쪽보다 높기 때문에 적재함의 수평을 맞추기 위한 수단과 무거운 짐을 적재했을 때 적재함이 아래로 내려앉는 것(적재 하중 지지)을 염두에 둔 휠 하우스 확보를 위한 목적으로 적용되어있습니다. 반면 오프로더의 오버 액슬은 지상 고를 올리는 것은 트럭과 같은 목적이겠으나 용도는 오프로드에서 장애물과의 접촉을 피하기 위한 지상 고 확보가 가장 큰 용도입니다. 동일한 용도에 사용처가 다르다고 할 수 있지요. 낮은 가격대의 튜닝임에도 불구하고 높은 성능향상을 꾀할 수 있다는 점 이외에도 판 스프링 솔리드 액슬 타입의 써스펜션 리프트 업의 최종기착점 같은 스프링 오버 액슬의 장점을 알아봅시다.
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첫째, 적은 가격으로 많은 리프트 업을 할 수 있다.
가격대비 성능이 뛰어납니다. 판 스프링 차량의 5인치 이상의 리프트 업은 사실상 스프링 오버 액슬 이외에는 뾰족한 방법이 없는 것이 현실입니다. 물론 튜닝 스프링을 이용한 방법이 있겠으나 그것은 몇 가지 문제점이 있습니다.
둘째, 순정 스프링을 이용할 수 있어 메인터넨스가 용이하다.
생산 업체에서 공급하는 순정부품을 사용할 수 있어서 수리 및 유지보수가 용이하다는 것입니다. 판 스프링이 오프로딩 중에 훼손이나 파손되었을 시, 튜닝 스프링의 경우 구하기도 쉽지 않을 뿐더러 가격도 순정스프링 보다 비쌉니다. 그러한 측면으로 본다면 순정 스프링을 이용한다는 것이 유리한 부분으로 작용됩니다.
셋째, 오프로더가 요구하는 써스펜션 튜닝에 관한 만족감이 매우 높다.
필자도 얼마 전까지 스프링 오버 액슬 차량으로 국내의 많은 험로를 다녔지만 문제점이 거의 없을 정도로 작업완성도가 높은 작업이었습니다. 오프로더가 필요한 정도의 지상 고 확보나 휠 하우스 확보등,적정수준의 오프로드 모빌 환경을 제공하는 작업이라고 할 수 있습니다.
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그렇다면 단점은 무엇이 있을까요? 당연히 단점이 없을 수 없겠지만 여기에서 이야기하는 단점은 아마도 많은 양의 써스펜션 리프트 업의 단점과 크게 차이가 나지 않다고 생각합니다.
첫째, 많은 양의 리프트 업으로 인한 무게중심의 상승
무게중심의 상승이 보디 업이나 순정상태보다 상당히 높아집니다. 이것은 오프로드에서 사면경사를 주행한다거나 혹은 경사로 진입,탈출등 여러 가지 조건에서 단점을 보입니다. 차량이 전복, 혹은 롤링등 문제점이 극대화되는 부분이 생깁니다.
둘째, 전체적인 발란스 문제.
특히 파워트레인 계통의 세팅을 안정적으로 하지 않을 경우 구동력의 손실이나,소음,가속같은 부분에서 문제점이 발생하며 대직경 타이어를 당연히 장착하게 되므로 거기에서 파생되는 문제점들이 나타납니다. 그러므로 당연히 신뢰성이 있는 튜너에게 작업을 의뢰하거나 전문가의 조언을 구하는 것이 좋습니다. 만일 여러분에게 이러한 문제점이 크게 부각되지 않았다면 어쩌면 여러분의 작업이 완성도와 충실도 있게 되어있을 경우가 많겠지만 게 중에는 험로를 많이 다니지 않아서 문제점이 내재되어 인식하지 못하실 수도 있습니다.
셋째, 적은 양의 리프트 업에는 적용이 불가능하다.
스프링 오버액슬은 간단하게 액슬튜브의 굵기 이하로의 리프트 업은 이 기법을 쓰지 않습니다. 물론 방법이 아주 없는 것은 아닙니다만 2~3"정도의 리프트업은 이 기법으로는 곤란하다는 것이지요. 적어도 150밀리미터 이상의 리프트업을 요구하는 경우에 적용 가능한 기법입니다.
넷째, 조향 장치들의 개조가 불가피해지며 불안해 진다.
판 스프링에 드래그 링크가 접촉하게 되므로 드래그 링크 부위의 개조가 불가피해지고 볼 조인트 부위의 움직임이 정확하게 전달되지 않거나 파손이 일어날 수 있으므로 조향의 불안이 올 수 있다.
다섯째, 리프트 업의 양이 크기 때문에 드라이브 트레인 즉, 구동계통의 드라이브 샤프트나 디프런셜 쪽의 트라블이 발생되게 된다.
크게 몇 가지의 장단점을 알아보았습니다.
하지만 사실 오버액슬 차량을 운전해보면 실제 몸으로 느껴지는 감각은 순정차량과 상당히 다른 점이 많습니다. 물론 안좋은 쪽으로...말로 꼭 집어 표현할 순 없는데 웬지 주행 컨트롤이나 모빌상태가 불안하게 느껴집니다. 당연히 튜닝이 완전하다면 큰 차이는 못느끼겠지만 말이죠. 저 같은 경우는 이러한 약간 불안하다든지 일반인이 컨트롤하기 힘든 부분을 즐기기도 합니다. 어처구니 없이 "튜닝 모빌은 원래 이런거 아니겠어..."라고 중얼거리며 말이죠...하하 스프링 오버 액슬 작업을 하면서 주의해야 할 점이나 각종 부품의 작동원리는 꽤나 중요합니다. 지난번 글에서 나온 샤클 업이나 바디 업의 작업으로 발생되지 않거나 미약한 문제점들이 스프링 오버 액슬이라는 많은 양의 리프트 업으로 인해 문제점들이 증폭되거나 하나 둘씩 튀어 나오기 시작하기 때문이죠. 그러면 이제부터 스프링 오버 액슬의 기법에 관한 여러 가지 있을 수 있는 궁금증과 각 부품들의 동작등을 질문과 답변의 형식으로 이야기 해보도록 하겠습니다.
질문) 스프링 오버 액슬 작업을 하려면 어느 정도의 기술과 전문지식이 필요한 것입니까?
답변) 거의 대다수의 사람들이 스프링 오버 액슬 작업을 고난이도의 튜닝이라고 말하지만 그것이 엄청난 전문지식을 필요로 하는 것은 아닙니다. 하지만 지금의 대한민국 현실로 이러한 튜닝을 정규적으로 익히는 것 또한 거의 불가능에 가깝습니다. 그렇다면 실험적인 오프로더나 튜닝에서 몸으로 경험적인 작업이 대다수라고 말할 수 있습니다. 당연히 작업에 적용되는 부품의 가공이나 그 부품은 치수나 정밀도도 높아야 하는 것이 기본이고 그러한 부분의 설계나 장착 또한 튜너의 경험이나 기술에 좌우됩니다. 일반인이나 간단한 'DIY'수준의 가공은 아닌 것이 분명하죠. 중복됩니다만 어떠한 튜닝부품의 가공이 제일 중요한 것이 아니라 어느 부위에 들어갈 부품을 어느 정도의 정밀도로 제작할 것이며 어떤 모양으로 설계할 것인가라는 것이 더욱 중요하고 이러한 정밀도 있는 부품을 어디에 어떻게 세팅할 것인가 하는 것이 더욱 중요하고 그 튜닝의 완성도 또한 여기에서 좌우되는 것입니다. 우리가 흔히들 'DIY'라는 단어를 쓰면서 작업을 하고는 있지만 이러한 튜닝작업이 그렇게 간단히 자가정비 하는 수준의 작업은 결코 아닌 것입니다. 실제 스프링 오버 액슬 작업을 하는 것을 옆에서 지켜보면 부품 몇 가지를 차체 몇 부분에 용접 몇번하고 끝내는 것 같아 보여도 그것은 그 튜너가 숙련되어서 그런 것이지 "아~~ 저 정도의 작업이라면 내가 해도 될껄.. 괜히 돈들여서 작업을 했네"라는 생각을 하시면 절대 안됩니다. 눈에 보이는 부분보다 눈에 보이지 않는 튜너의 노하우가 있음을 인지 하시길 바라며 'DIY'작업을 계획하신다면.
웬만하면 만류하고 싶네요. 그렇다 하더라도 자신의 손으로 직접 작업 해보려는 분들은 실패할 확률을 무릅쓰고 실험정신으로 도전하셔야 하며 분명히 전문가의 조언을 듣고 작업에 임하시기를 바랍니다.
질문) 스프링 오버 액슬을 작업할 때 제일 중요하게 체크해야 하는 부분은 어디 입니까?
답변) 실제 튜닝작업시 제일 중요하고 그다지 중요하지 않는 부분은 거의 없습니다. 그만큼 꼼꼼한 작업준비와 작업 완성도를 높여야 하는 것이죠..하지만 굳이 나누어 본다면 4가지로 점검하는 것이 필요합니다. 첫째는 판 스프링이 정확한 위치에 필요한 강도로 부착되어 있는가? 하는 부분이고 둘째는 조향부분의 작동이 원활하고 조향에 문제가 없는가? 하는 부분, 그리고 셋째는 구동계통에 있어서 문제를 일으키고 있지는 않은지 그 부품의 동작이 원활히 이루어 지는지... 넷째는 기타 연장되어야 하는 부분과 각 파트간의 간섭등의 문제를 체크하는 것이 중요합니다.
질문) 위의 열거한 내용 중, 판 스프링의 고정에 관한 것은 구체적으로 어떠한 것을 이야기하는 것입니까?
답변) 판 스프링의 고정이라고 얘기했지만 사실은 그것은 판 스프링이라는 부품뿐만이 아니라 그것이 조립되어야 하는 부분까지도 포괄한 이야기라고 할 수 있습니다.
개략적인 설명에서 스프링 오버 액슬이 판 스프링의 위치를 기존액슬 아래에서 액슬 위쪽으로의 이동이라고 한다면 우선 떠오르는 것이 스프링의 고정시트를 생각할 수 있습니다. 스프링 고정시트의 위치가 왼쪽과 오른쪽이 차이가 나게 세팅되고 용접이 된다면 처음에는 잘 모르지만 시간이 지나면서 액슬이 뒤틀려지게 되고 시트의 용접부위가 금이 가서 떨어지는 현상을 일으킬 확률이 높아집니다. 뿐만 아니라 기존시트와 평행하게 세팅되어야 하는 부분은 정확히 평행되도록, 각도를 주어야 한다면 정확한 각도가 나오도록..그러나 이 부분은 작업이 끝난 뒤에 육안으로 체크하기가 상당히 힘들어지므로 작업을 진행할 때 정확한 위치에 세팅하는 것이 제일 좋다고 이야기할 수 있겠죠.
질문) 어떻게 세팅하는 것이 정확하게 작업할 수 있습니까?
답변) 작업공구나 작업환경이 중요합니다. 정확한 평면의 정 반이나 플레이트 위에 액슬을 올려놓고 정밀한 측정공구로 작업을 해야 정확하게 되는 것이지 줄자로 대충 거리를 재어 가지고 위치를 정하고 용접하는 방법은 적합하다고 이야기하기 힘들겠죠.
질문) 그것은 어떤 부분이든 적용되는 사항 아닌가요? 굳이 스프링 시트 작업에 이 부분을 강조하는 이유는 뭔가요?
답변) 예를 들어 쇼바의 고정 브라켓 작업을 하다가 5미리 정도의 오차가 생긴다면 사실 이 부분은 그다지 심각한 부분을 가져오지 않을 수 있습니다.
쇼바의 운동특성이나 부품의 중요도에서 5미리 정도의 오차가 생기는 것은 안전율이나 작업마진의 폭 안에 들어올 수 있습니다. 하지만 솔리드 액슬의 특성상 액슬의 고정이나 위치의 결정은 전적으로 판 스프링에 의존하게 됩니다. 스프링 시트작업에 5미리의 오차가 생긴다면 액슬의 고정위치나 스프링 장착 후 액슬이 꼬이는 경우가 발생되니까 여타의 부품도
당연히 정밀도가 나와야 하지만 이 부분은 더욱 중요하다는 말입니다.
질문) 그것은 이해가 되는군요..그렇다면 조향부분을 언급하셨는데 어떠한 부분을 어떻게 체크해야 하나요?
답변) 제가 말하는 조향계통의 문제를 체크하라는 것은 두 가지의 개념이 있는데 첫 번째는 튜닝대상모빌의 튜닝 전 상태와 동일하게 조향 계통의 성능이 나온다면 지극히 정상적인 부분이며 최소한 작업 후의 핸들링이나 주행안정성의 기준이 되는 부분입니다. 두 번째는 튜닝을 하고 난 후에 조향부분이 더 좋아진다면 더없이 좋은 현상이겠죠?
질문) 스프링 오버 액슬 후에 조향 부분이 더 안좋아지는 경우가 있나요?
답변) 이론상으로 튜닝 작업 후의 일 마무리가 완벽해야 하는 것이 당연 한 것이며 작업자 또한 완벽함을 추구해야 하는 것이 당연합니다. 하지만 실제 작업이 끝난 후에 시운전을 해보면 대부분의 오너 들은 튜닝작업전의 상태보다 작업 후의 모빌이 운행하기 힘들다는 것을 쉽게 느낄 수 있습니다.
오버 액슬의 장단점은 위에서 언급을 했듯이 그 특유의 문제점이 있긴 하지만 어느 정도의 작업완성도만 있어도 일반운행에 문제가 거의 없으며 단기간의 적응으로도 쉽게 모빌에 적응이 가능한 수준이라고 보여 집니다. 예를 들어 튜닝 후 모빌이 왼쪽이나 오른쪽으로 쏠린다든지 횡 풍에 차가 밀려버린다든지 하는 문제는 오버 액슬의 문제가 아니라 작업 상에 문제일 가능성이 많습니다. 지금은 어느 정도 불편한 부분이 있지만 앞으로 국내 오프로드 튜닝이 깊어지고 연구를 많이 해 간다면 튜닝 후에 운행하기 더 편해지고 완벽해 지는 방향으로 나아갈 수 있으리라 생각됩니다.
질문) 구동계통의 동작이 원활히 이루어지는가 하는 부분을 체크하라고 하셨는데 어떤 부분을 말하는 것인지 구체적으로 답변 바랍니다.
답변) 무슨 취조심문하는 것 같네요..구동계통에서 가장 눈 여겨 보아야 할 부분은 드라이브 샤프트가 대표적이라고 얘기할 수 있습니다. 꽤 긴 이야기라서 자세한 것은 다음시간에 말씀드리겠지만 어떤 부분을 유의해서 볼 것인가 하는 부분은 말씀드리겠습니다. 우선 드라이브 샤프트의 각도가 너무 꺾여있지는 않은지 하는 부분을 눈 여겨 보십시오.
드라이브 샤프트는 양 끝 단에 유니버셜 조인트가 붙어있고 이 조인트의 동작으로 회전부위의 위치를 옮겨 회전할 수 있게 한 원리입니다. 그러나 조인트의 특성상 특정 각도이상으로 샤프트가 기울어지면 파손되거나 정상적으로 동작이 안되는 상황이 발생됩니다. 현재 온로드 평면지면 위에서 각도상 하자가 없을지 몰라도 오프로드 주행시 휠트래블이 일어나고 액슬이 아래쪽으로 내려간다면 드라이브 샤프트의 각도가 커지게 되므로 자신의 모빌의 휠트래블시 에도 조인트가 정상동작을 할 수 있도록 샤프트 각도를 세팅해야 합니다. 원칙적으로 순정상태와 동일한 각도가 나온다면 문제가 적습니다만..그건 현실적으로 어려운 문제일수 있습니다...
순정상태에서 모빌의 프레임이 15센티 상승한다면 볼 것도 없이 드라이브 샤프트의 굽힘 각도도 상승높이에 비례해서 올라갑니다. 이렇게 급해지는 드라이브 샤프트의 각도를 어느 정도 선에서 세팅하느냐 하는 것이 중요한 포인트입니다. 그렇기 때문에 자신의 모빌이 순정상태일 때 드라이브 샤프트의 각도가 어느 정도였는지 기억하거나 기록한 후에 튜닝 후의 각도와 비교하고 문제는 없는지 분명히 체크하시길 바랍니다.
질문) 상당히 질문을 회피하는 경향이 있습니다. 내가 원하는 것은 중요 체크포인트도 궁금하지만 드라이브 샤프트의 굽힘 각도가 중요하다면 얼마이상은 안되고 어느 정도가 적당한지 알려주시기 바랍니다.
답변) 유니버셜 조인트의 스펙상으론 15~18도 이상의 각도가 되면 작동에 무리를 준다고 되어 있습니다. 그렇기 때문에 그 각도를 넘어서지 않는 것이 좋겠죠.
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질문) 각도는 그렇다 치고...사실 우리한테 그 각도를 말해봐야 크게 소용이 없습니다. 실전에 적용할 수 있는 드라이브 샤프트 각도 세팅방법에는 어떤 것들이 있는지 말해 주시는 것이 훨씬 더 도움이 되겠습니다만....
답변) 맞는 말씀입니다. 이론적으로 어떠한 수치를 알려드린다 해도 사실 계측하는 장비와 작업환경으로 말미암아 정확히 적용되기가 힘든 것이 사실입니다. 오버 액슬로 인해 벌어진 미션과 액슬과의 거리는 조정을 하지 않으면 좁혀지지 않으며 이 거리를 어떠한 방법으로 좁혀주느냐 하는 부분이 제일 큰 관건일 겁니다. 뿐만 아니라 이러한 방법론에서도 어떠한 것이 좋고 나쁘고 의 장단점이 있을 수 있고 여러 가지 방법 중 어떠한 것을 선택할 것인지 또한 작업자의 마음인 것이지요. 물론 일반적으로 사용되어지는 방법과 작업자 자신의 노하우를 이용한 방법이 있겠습니다만 일반적으로 가장 많이 행하여 지는 방법을 몇 가지 예를 들어 설명해 드리겠습니다.
첫째 후륜의 경우 후륜 액슬에 경사 각도를 주어서 세팅하는 방법이 있습니다. 액슬 자체가 경사지게 올라가면 올라간 거리만큼 드라이브 샤프트의 길이도 좁혀지게 되는 효과가 있으므로 가장 많이 사용하는 방법중에 하나입니다. 하지만 과도한 각도가 주어진다면 유니버셜 조인트의 이상동작을 유도하게 되므로 적정각도를 주어서 세팅해야 합니다.
둘째 미션의 크로스 멤버를 내려서 미션과 액슬간의 거리를 좁혀주는 작업도 많이 쓰여 집니다. 크게 부작용은 없을 수 있지만 이론상 미션이 기울어지게 되므로 시프트레버의 위치가 이동하게 됩니다. 이것을 조정해주어야 하고 엔진 기점으로 미션이 기울어 지므로 과히 아무문제가 없다기 보다 내재되어진 문제는 존재한다고 보아야 할 것입니다.
셋째 전륜의 경우 액슬에 경사를 주어 세팅을 하면 캠버, 캐스터,토인등의 수치가 어긋나게 되므로 너클 부위를 절단 후 다시 용접하는 경우가 있습니다만 용접부위에 재 용접시 완벽하게 용접되어있는지 꼭 체크를 하여야 합니다. 사실 전륜 너클 부위는 충격을 많이 받는 부위이므로 이 부분에 용접이 제대로 이루어지지 않으면 큰일 납니다. 일반적으로 행하여 지는 방법을 알아보았습니다.
질문) 오버 액슬 작업을 할 때 중요한 써스펜션 부위의 연장되거나 조정 되어야 하는 부분은 어디가 있는지, 어느 정도의 연장이나 조정이 필요한지 부위별로 설명해 주십시오.
답변) 오버 액슬 작업을 할 때 병행되어야 하는 부위별 조정부분은 바디 업 작업에서 행하여 지는 부분과는 조금은 차이가 있습니다. 그것은 오버 액슬 차량은 거의가 전 후륜 솔리드액슬의 리지드 타입인 것이 그 이유인데 솔리드 액슬 차종에 거의 적용되므로 솔리드 액슬 타입의 차량부품이 적용됩니다. 우선 드래그 링크를 개조하여야 합니다. 드래그 링크는 파워 스티어링 유니트에서 연결된 피트먼 암의 부채꼴 운동을 너클 파트에 연결되어 좌우 운동으로 바꿔주는 일종의 작대기 입니다.
구형코란도의 앞 쪽 아래 부분에 대각선으로 이어진 작은 봉의 모양입니다. 순정 상태에서는 피트먼 암과 너클의 높이차이가 그리 크지 않기 때문에 문제가 없습니다만 (순정상태에는 거의 수평에 가깝습니다) 오버액슬이 끝나면 상당한 대각선을 그리게 됩니다. 이게 무슨 문제가 있냐고요? 정지상태에서 문제가 없어 보이지만 휠트래블이 일어나서 액슬이 아래 쪽으로 내려오면 판 스프링과 드래그 링크가 접촉하게 되고 그것이 더 심해지면 드래그 링크가 휘어지거나 파손되어집니다. 또한 드래그 링크 양 끝 단에 설치되어있는 볼 조인트 또한 움직이는 양이 한정되어 있기 때문에 과도한 휠 트래블 시에 볼 조인트가 파손 될 확률이 상당히 높아집니다. 운행중이나 오프시에 드래그 링크의 파손은 심각한 위험을 초래하게
되고 만일 주행 중에 이 부위가 파손된다면 대형사고로 이어 집니다. (핸들이 전혀 말을 안듣습니다) 뿐만 아니라 드래그 링크가 파손된 모빌의 경우 견인 또한 불가능 하게 되므로 순정상태에서 개조가 불가피합니다. 특히 스프링 오버차량의 경우 당연히 대 직경의 대형 타이어를 세팅하게 되므로 개조시 굵기나 강도를 충분히 고려해서 개조하시기 바랍니다. 타이어가 커질수록 드래그 링크가 받는 저항은 비례합니다. 사실 개조된 차량도 오프에서의 비상상황을 고려해 스페어 파트로 여분의 드래그 링크를 지참하는 것이 좋습니다. 다음은 전 후륜 드라이브 샤프트의 길이를 연장하여야 합니다. 당연히 리프트 업된 양만큼 드라이브 샤프트의 길이도 길어져야 합니다. 전 후륜 드라이브 샤프트를 연장 하시되 너무 길거나 너무 짧으면 안됩니다. 그 이유는 너무 짧으면 휠트래블(바퀴가 아래쪽으로 하강할 때)이 극단적으로 발생되거나 그 시기에 갑작스런 구동을 줄 경우 샤프트가 빠지거나 샤프트내부의 스플라인 부위가 파손될 수 있기 때문입니다. 반대로 너무 길면 휠트래블(바퀴가 윗 쪽으로 상승할 때) 트랜스퍼에 충격을 주면서 밀어버리는 상황이 발생되어 미션 전체에 압력을 받거나 이 문제로 인해 바퀴가 위로 상승하려는 움직임을 억제시키게 됩니다. 하지만 오프에서나 온로드에서나 수박통(?)자체의 오르내림 폭은 그렇게 크지는 않습니다. 그 이유는 액슬의 중심부위이기 때문에 액슬 가장자리의 바퀴의 움직임은 커질지라도 중심부의 위치이동은 작은 폭이기 때문에 드라이브 샤프트의 연장을 너무 과도하게 생각 하지말고 대게 3~5센티 내외의 치수로 자신의 모빌에 알맞게 연장 하시면 될 것입니다. 그리고 브레이크 호스의 길이를 연장하여야 합니다. 오버 액슬로 인해 리프트 업이 되었기 때문에 길이를 연장하지 않으면 브레이크 호스가 당겨지게 되고 심하면 터지는 경우도 발생하기 때문에 꼭 연장해야 됩니다. (근데 브레이크 호스가 생각 보단 질기더군요...) 길이는 자신의 모빌의 바퀴가 아래 쪽으로의 최대 이동거리보다 5센티미터 정도 길게 연장 해서 여유가 있게 합니다. 연장하는 작업이 끝나면 브레이크 호스가 순정보다 길어지기 때문에 타이어나 다른 회전부위에 접촉하는지 체크하시고 만일 접촉이 된다면 닿지 않도록 조치를 취하시기 바랍니다. 참! 브레이크 호스는 앞 쪽에 좌우2개, 뒤쪽은 중앙에 1개가 있습니다. 브레이크 호스를 연장하시고 에어빼기 작업은 잊지 마시길.. 그밖에 원래는 사이드 케이블 같은 경우에는 브라켓을 이동시키기도 합니다만 원래 사이드 케이블은 길이가 여유가 있기 때문에 둥글 게 굽혀놓은 부분을 약간 아랫 쪽으로 움직여 내려 주기만 해도 됩니다.
정리 하자면
1. 드래그 링크
2. 드라이브 샤프트
3. 브레이크 호스
일단은 크게 3가지를 연장 해주는 것은 필수라고 얘기할 수 있겠네요
질문) 드래그 링크의 경우 꺽여서 내려오는 드롭 피트먼 암을 사용하면 연장을 해주지 않아도 되지 않을까요?
답변) 작은 리프트 업의 경우 드롭 피트먼 암이 효과적이고 간단하게 문제를 해결해 줄 수 있지만 일단 오버 액슬의 경우 리프트 업의 양이 상당히 많이 되기 때문에 드롭 피트먼 암을 사용해도 크게 효율적이지는 못합니다. 경험상 직선의 드래그 링크의 경우 수평에 가까운 각도를 유지해 주는 것이 제일 중요하고 직선링크는 약간의 측면 하중이나 충격에도 쉽게 구부러지거나 부러지더군요.
질문) 저의 모빌은 오버 액슬을 하고 난 다음 모빌이 꿀렁 거리며 움찔거리는 경우가 많이 발생됩니다...특히 저단 기어를 변속하거나 스타트시에 발생되는데 이것은 튜닝을 잘못했기 때문에 생기는 건가요?
답변) 오버 액슬 작업이 끝나고 난 후 질문에서처럼 차량이 울렁거리는 상황이 발생되는데 이게 뭣 때문인지 어떻게 해야 하는지 모르는 사람들 또한 많고 원인이나 해결 방법 또한 여러 가지가 제시되곤 합니다. 원래 그러려니 하고 그냥 타고 다니시는 분들 또한 많은 상황이 구요. 오버 액슬 후의 이러한 문제는 크게 몇 가지의 원인이 있습니다. 우선 모빌의 상태를 보면 오버 액슬 후 모빌의 상태는 아래의 3가지 경우가 주로 대상이 될 것입니다.
첫째, 스프링오버를 한 차량에 33인치이상의 타이어를 세팅한 경우.
둘째, 출력이 딸려 첫째상황에서 기어비를 조정한 경우.
셋째, 거기 다가 락커를 장착한 경우.
사실은 순정상태에서도 솔리드 액슬의 판 스프링 리지드 차량의 경우 몸으로 못느끼지만 움찔거리는 상황은 발생되고 있습니다. 제일 근본적 원인은 후륜 액슬의 와인드업 토크 때문일 가능성이 많습니다. 이게 뭣이냐 면 모빌이 정지해있다가 출발하려는 상황을 그려보면 엔진에서 미션을 거친 구동력이 드라이브 샤프트를 통해서 액슬로 유입됩니다. 액슬로 들어간 구동력은 디프런셜을 거쳐 바퀴를 회전시키면 그때 비로소 모빌이 전진을 하게 되는데..... 이때 뭔가가 타이어를 꽉 잡아서 회전을 못하게 하면 어떻게 될까요? (과장된 표현입니다만 무거운 타이어나 대 직경의 타이어는 저항이 크다는 것을 극단적으로 표현 한 겁니다.) 타이어는 뭔가에 잡혀 꼼짝 못하고 차체는 무게 때문에 차축을 누르고 그 중간에 위치하고 있는 액슬이 순간적으로 하늘을 향해 바퀴대신에 고개를 쳐들며 팍 치고 올라가게 됩니다. 액슬이 고개를 쳐들면 어떻게 되느냐..액슬에 판 스프링이 고정되어 있기 때문에 판 스프링이 순간적으로 휘어집니다. 판 스프링이 순간적으로 휘어지면 당연히 차체에 움찔하는 움직임을 주게 되는거지요. 이러한 현상을 액슬 와인드업이라고 하며 그 힘을 와인드업 토크라고 일반적으로 이야기합니다. 이러한 와인드업 토크는 어떠한 차량에서도 발생되지만 순정상태의 차량에서는 그 움직임이 적으므로 몸으로 느끼지 못하지만 오버 액슬의 경우 액슬과 스프링간의 거리가 벌어져 있게 되고 무게중심이 상승되어 지므로 그 움직임이 크게 나타나는 겁니다. 뿐만 아니라 큰 타이어일수록 바퀴를 스타트 시킬 때 저항이 커지게 되므로 타이어나 휠 부위의 무게가 늘어날수록 더 크게 느껴집니다. 또한 대 직경 타이어를 원활하게 구동시키기 위해 기어비를 조정한 경우도 바퀴저항뿐만 아니라 순간적으로 구동토크가 커지므로 동일한 현상을 가져오는 것이며, 락커를 장착하면 양쪽구동바퀴가 동시에 움직이므로 순정상태보다 차량의 움찔거림이 더 발생되는 것처럼 느껴지기도 하는 것입니다. 이러한 와인드업 토크의 발생은 차량의 주행시 컨트롤에만 영향을 미치는 것이 아니라 실제 오프로드에서도 영향을 줍니다.
예를 들어 경사의 코스를 오르다가 잠시 섰다가 스타트를 할 경우...4륜의 로우 모드나 하이모드에서 스타트를 한다면 모빌이 바로 출발하는 것처럼 보이지만 실제는 액슬이 순간적으로 허공을 치고 움직인 후 출발하게 되므로 모빌의 구동력을 한번에 받아들이지 못하고 한번의 쿠션을 먹고 출발하는 것 같은 상황이 발생 되어집니다.토크의 손실이 생기는 셈이지요. 오프로드에서의 정차시 출발에서 토크를 단번에 한번에 받느냐 아니면 한 템포를 늦게 받느냐는 것은 때에 따라서는 중요한 부분입니다. 실제 오프에서 단 한 순간,단 한 포인트의 접지력이나 구동력의 뒷받침은 특정지점을 통과하느냐 아니면 통과하지 못하느냐의 중요한 분기 점 이될공산이 크기 때문이죠....또한 이런 경우도 있을 수 있습니다. 오버 액슬 작업시 스프링 시트의 위치선정이 잘못되어 있다면 이러한 문제점이 심하게 발생될 수도 있습니다. 좌우의 스프링이 정확하게 동일 위치가 아니라면 그 움직임이 더 커질 수도 있기 때문입니다.
질문) 동일한 튜닝작업을 거친 모빌이 있어도 어떤 차종은 크게 느껴지지 않는데 어떤 모빌은 심하게 느껴지는 것은 왜 입니까?
답변) 동일한 튜닝 상태의 모빌이라고 하더라도 여러 가지 조건에서 세밀하게 뜯어보면 차이가 날 수도 있거니와 판 스프링의 경우 신품 보다는 노후된 판 스프링을 장착한 모빌의 경우는 더 심할 수 있고 한쪽만 판 스프링을 교체한 경우에도 이러한 문제점은 일어날 수 있습니다. 권장하거니와 오버 액슬 작업시 판 스프링은 순정의 경우 그 비용이 그리 많이 들지는 않으므로 최소한 판 스프링만은 신품으로 교체하는 것이 좋습니다.
질문) 어떻게 하면 와인드업 토크를 잡을 수가 있을까요? 특별한 장치가 필요한 겁니까? 아니면 어떠한 기술이 필요한 겁니까?
답변) 판 스프링 모빌의 와인드업 토크의 발생은 어찌 보면 근본적으로 막기 힘들다고 할 수 있습니다. 왜냐하면 그 구조 자체가 액슬이 판 스프링에 고정되어 있기 때문입니다. 멀티 링크 방식의 경우 링크가 액슬의 움직임을 억제하기 때문에 (링크 끝 단의 고무 부싱이나 조인트의 유격 한계 내에서) 움찔거림이 거의 없습니다. 그렇기 때문에 대다수의 판 스프링을 설계할 때 미리 와인드업 토크를 인지하고 설계를 하는 경우가 많습니다. 판 스프링 차량의 판 스프링을 보면 판 스프링의 중심부에 센터볼트가 위치해 있다고 말씀 드린 적이 있습니다(span의 중간). 이 센터볼트의 위치를 스프링의 정중간에 놓지 않고 한쪽으로 몰아서 고정함으로 와인드업 토크를 방지할 수 있으며 실제 차량의 많은 판 스프링의 센터볼트는 판 스프링의 중심에 위치하지 않습니다. 거의가 차량의 앞 쪽으로 조금 몰아져 있습니다. 그러나 구형코란도의 경우는 거의 중심에 위치하고 있더군요. 그 이유는 아마도 순정 상태에서의 모빌의 와인드업 토크를 염두에 두고 센터볼트를 중심에 두어도 별 문제가 없기 때문에 그렇게 된 것 같습니다. 그러나 튜닝의 모빌, 오버 액슬의 모빌은 이미 순정과의 차이가 너무나도 커집니다. 그렇다면 이 와인드업 토크를 방지할 수는 없는가? 모빌의 출발시나 주행시 움찔거림은 사실 부드럽게 출발하거나 하는 방법으로 완화 시킬 수는 있습니다. 하지만 아무런 부가장치 없이 액슬 와인드업을 방지하기는 힘이 듭니다. 지난번에 흔들리는 발란스라는 이야기를 한적이 있습니다. 리프트 업으로 인해 예상치 못했던 문제가 발생하고 이것을 방지하기 위한 장치들이 또다시 필요한 시점이 이러한 것들입니다. 리프트 업으로 인해 액슬 와인드업이 커지고 이것을 잡기 위해 또다시 어떤 장치들이 필요하고 이것을 장치하면 어떤 문제가 또다시 우리에게 나타날지 궁금하지 않으십니까?
질문) 현재 액슬 와인드업을 방지하는 것에는 어떤 것들이 있나요?
답변) 사실 저 또한 오버 액슬 후 이러한 와인드 업에 관한 고민을 많이 했습니다. 온 로드 주행시 발생하는 꿀렁 거림이야 몸으로 때우면 되지만 오프로드에서 토크의 손실이 생긴다, 라는 부분은 실제 그 손실의 크기가 어찌 되었건 항상 머리 속에 미진함으로 남아 있었던 거죠. 그래서 자료를 찾고 고민을 한 결과 몇 가지 아이템을 찾았습니다. 미국이나 일본의 경우에도 이러한 문제에 대한 고민을 가지고 있었고 실제 적용하거나 애프터 마켓용으로 개발된 것들이 몇 가지가 있더군요 실제 제작하여 장착해 본적이 있었고 요즘은 사용을 하지 않습니다 효과는 만족했었고 여러 가지 타입의 장치들도 있기 때문에 다해보지는 못했고 한가지만 적용했었습니다.
첫댓글 ㅡ.ㅡ;;이걸 다 읽을려면 눈갈 빠지겠당....