승차감에 영향을 주는 2가지 중요한 요소, 첫번째 서스펜션
차량을 탔을 때나 차량이 좋다고 말하는 기준 중에 가장 먼저 언급되는 요소가 바로 승차감이다.
승차감이라는 것이 물론 다분히 주간적일 수도 있지만, 예를 들어 음식에 비교한다면 누구나 맛있다고 말하는 것 처럼 승차감도 정말 좋은 차들은 호불호가 거의 갈리지 않는다고 생각한다.
예전에는 좋은 차 = 세단이라는 공식이 있었는데 그 결정적인 이유가 바로 승차감에서 다른 형태의 차량들 SUV나 MPV 에 비교해서 많은 이점있었기 때문이다.
이번시간에는 승차감에 영향을 주는 서스펜션과 타이어에 대해서 알아보도록 하겠다.
1. 서스펜션
1) 서스펜션의 정의
서스펜션은 사실 어려운 용어가 아니다. 차량 본체와 차바퀴를 차체를 연결하는 장치이다. 서스펜션이 있는 이유는 노면충격 흡수와 타이어 접지력을 확보하는 역할을 한다. 우리나라 말로는 현가장치 또는 현수장치 라고도 부른다. 서스펜션은 쇼크 업소버, 코일 스프링, 스태빌라이저, 서스펜션 서포트, 로워암등으로 구성 되어있다.
2) 서스펜션의 역할
서스펜션의 역할은 사실 바퀴가 도로와 떨어지지 않도록 유지하는 것 (접지력 향상) 과 도로의 요철 (굴곡) 을 지날 때 나오는 진동을 사람이 타는 곳에 전달되지 않도록 하는 역할을 한다.
3) 서스펜션의 종류
어쩌면 제일 중요한 부분이 서스펜션의 종류별 특징인 것 같다. 우리가 차량을 구매할 때 배기량과 공간을 주로 보지만 조금 차를 아는 사람들은 서스펜션을 중요한 요소로 보기 때문이다.
서스펜션의 종류는 상당히 많지만 그중에서도 자동차 시장에서 주로 사용하는 것들 위주로 정리해 보았다.
(1) 쇼크업소버 (Shock Absorber)
스프링에 의한 차체의 상하 진동 에너지를 흡수하여 차량의 안정성과 승차감을 향상
(2) 코일 스프링 (Coil Spring)
노면으로부터의 충격을 흡수하여 차체에 충격이 전달되지 않게 하는 역할
(3) 스태빌라이저 (Stabilizer)
Rolling 시 차량의 좌우 움직임을 억제하여 차량의 자세를 안정시키는 역할.
(4) 부시 (Bush)
차체와 서스펜션 연결부에 사용되며 노면으로부터의 충격과 진동을 완화시켜 승차감 향상.
(5) 서스펜션 암 (Suspension Arm)
주행 중 타이어를 통하여 들어오는 충격을 지지하여 타이어의 이상 거동 방지.
(6) 인슐레이터 (Insulator)
주행 시 스프링이 받는 충격에 의해 발생되는 고유진동을 흡 수하여 안정성과 승차감을 향상시키는 부품.
4) 서스펜션의 종류
어쩌면 제일 중요한 부분이 서스펜션의 종류별 특징인 것 같다. 우리가 차량을 구매할 때 배기량과 공간을 주로 보지만 조금 차를 아는 사람들은 서스펜션을 중요한 요소로 보기 때문이다.
서스펜션의 종류는 상당히 많지만 그중에서도 자동차 시장에서 주로 사용하는 것들 위주로 정리해 보았다.
자동차 서스펜션은 위치에 따라 앞바퀴인 프론트 서스펜션, 뒷바뀌쪽인 리어 서스펜션으로 나뉘고 차량 주행 특성이나 가격에 따라 앞뒤를 같은 것으로 하기도 하고 다른 것으로 셋팅하기도 한다.
구조적인 특성에 따라서는 아래와 같이 구분된다.
(1) 토션빔 (Twist-beam)
저렴한 비용, 단순하고 튼튼한 구조, 가벼운 무게, 충격에 대한 스트레스 적고 마모에 강하고, 부피가 작아 트렁크 플로어의 공간 확보 가능한 장점이 있어 주로 예전에 많이 사용.
바퀴가 1개 축으로 연결되어 한쪽 바퀴가 주행에 따라 접지하지 못하고 뜨는 현상이 발생할 수 있고 상대적으로 약한 주행안정성을 보이고 멀티링크 서스펜션과 다르게 큰 충격으로 축이 휘었을 경우에 교체 말고 다른방법으로 수리하기가 어려움
(2) 맥퍼슨 스트럿 (MacPherson strut)
가장 일반적인 많이 사용하는 타입으로 스트로크를 크게 설정할 수 있으며 공간 효율이 뛰어나고 가벼우며 비용이 저렴하고, 구조가 간단하여 원가 및 중량측면에서 유리하여 중형 이하 승용차에 많이 사용.
성능향상을 위한 설계 자유도에는 한계가 있음 (서스펜션이 낮아졌을 때 발생하는 캠버의 변화를 주기가 어려움)
(3) 더블 위시본 (Double wishbone)
성능향상을 위한 설계 자유도가 높아 조종 안정성과 승차감이 좋은 편이고 횡방향에 대한 강성이 매우 우수하고 성능이 뛰어 난편으로 중형이상의 차량이나 스포츠카, SUV 차량의 앞부분에 많이 사용
원가, 중량, 엔진 룸 공간 활용이 불리하며, 노면에 단차가 있는 도로를 빠른 속도로 지나갈때 부싱이 말려 들어가 얼라인먼트가 틀어질수 있음.
(4) 멀티 링크 (Multi link)
설계 자유도가 높아 얼라인먼트 조절폭이 크고 제어가 쉽운 편으로 조종 안정성과 승차감이 좋은 편.
고도의 경험과 기술이 필요하며 구조적으로 부싱이 많아서 부싱이 약할 경우 충격에 의해 얼라인먼트가 틀어질수가 있음.
(5) 에어 서스펜션 (Air suspension)
압축 공기의 탄력을 이용하여 공기 스프링으로 차체를 떠받치는 서스펜션 방식으로 작은 진동도 흡수할 수 있고, 차고 높이도 조절할 수 있어 승차감이 좋아 주로 고급차에 활용
가격이 비싼 편이며 고장 시 수리비가 비싼 편임.
5) 결론 및 요약
자동차 브랜드들은 차량 컨셉에 따라 제한된 가격 안에서 차량 급에 맞는 서스펜션을 선택하고, 구조적인 문제점들을 개선하는 형태로 서스펜션을 꾸준히 발전해왔다.
혹시 차량 구매를 생각하신다면, 금액대와 용도에 맞는 서스펜션 특성을 알아보고 구매하시면 좋을 것 같다.
6) 차량 제조사 사이트 링크 모음
– 현대자동차 : https://www.hyundai.com
– 기아자동차 : https://www.kia.com
– KG모빌리티 : https://www.kg-mobility.com
– 쉐보레 : https://www.chevrolet.co.kr/
– 르노자동차 : https://www.renaultkoream.com
– 메르세데스벤츠 : https://www.mercedes-benz.co.kr
– BMW : https://www.bmw.co.kr
– 아우디 : https://www.audi.co.kr
– 폭스바겐 : https://www.volkswagen.co.kr
– 볼보 : https://www.volvocars.com
– 포드 : https://www.ford.co.kr
– Jeep : https://www.jeep.co.kr
– 테슬라 : https://www.tesla.com