2011년 3월 12일 토요일

서스펜션 튜닝

몇분이 질문을 해 와서, 간략하게 서스펜션 튜닝에 대해서 말씀드리겠습니다.



전문적으로는 복잡하게 들어가야 하지만, 최대한 요약해서 "쉽게 접할 수 있는 부분"만 말씀드리지요.





1. 서스펜션이란 무엇인가?



suspension이란, 차가 주행할 때 도로의 노면이 어느 정도 불규칙 하더라도 일정하게 타이어를 도로에 밀착시켜주고, 차 전체의 위치가 일정하게 유지되어 승차감을 보장해 주는 장치를 말합니다.



즉, 서스펜션(흔히 말하는 써스)을 손대게 되면, 타이어의 접지력(도로 밀착 정도)이 달라지고, 승차감이 달라지게 됩니다.



서스펜션은 크게 "스프링"과 "댐퍼"로 구성됩니다.



타이어 안쪽을 보시면 스프링이 보일겁니다. 그게 서스펜션의 스프링입니다.



스프링의 역할로는,

1) 차고 유지

2) 불규칙한 노면에서 타이어가 위아래로 움직일 때 원위치 회복

이 주가 되겠습니다.



차고 유지를 스프링으로 하기 때문에, "자세"를 위해서 차고를 낮출 때 통상적으로 다운스프링이라고 부르는, 로워링 스프링(lowering spring)을 세팅하는 겁니다.

물론 헝그리한 분들은 순정 스프링을 조금 잘라서 끼우기도 합니다.(커팅이라고 하지요) 스프링의 레이트가 변하기 때문에 비추천입니다 ㅋ



또한, 스프링으로 노면에서 튀어 붕 뜰것 같은 타이어를 다시 도로에 밀착시키기 때문에, 타이어의 접지력 회복에 제일 큰 비중을 차지합니다.



다음은 댐퍼입니다.



서스펜션의 스프링을 자세히 보시면, 스프링이 이상한 파이프를 둘러싸고 감겨있는 형상으로 보일 겁니다.

그 감고 있는 이상한 파이프가 바로 댐퍼 되겠습니다. 흔히 "쇽 업저버" 내지는 일본어로 "쇼바"라고 부르는 물건입니다.



건물(주로 사무실이나 빌딩)에 있는 여닫이 문 중에서, 문을 확 닫아도 자동으로 속도가 줄어들어 천천히 조용히 닫히는 문이 있지요. 위에 이상한 막대기 달려있는 박스가 하나 보일겁니다. 그것도 댐퍼입니다. 엔지니어링 측면에서 보자면, 댐퍼는 "진동을 급격히 완화시켜주는 장치"가 되겠습니다.



댐퍼의 역할로는,

3) 스프링의 진동 완화

가 주가 되겠습니다.



스프링만 있다면, 차가 위아래로 무한정 꿀렁꿀렁하게 됩니다. 이걸 댐퍼가 진동을 그만 하도록 잡아주는 겁니다...



승차감에 이상이 생기고 묘한 소리가 나서 공업사에 입고했더니 서스펜션이 죽었다고 한다.... 이때는 십중팔구 댐퍼가 죽은겁니다. 스프링은 녹슬거나 휘거나 부러지지 않는 이상 문제가 거의 생기지 않는 부품입니다.



일체형 서스펜션이라고 하는 것은, 댐퍼와 스프링이 세팅이 어느 정도 갖춰져서 한 세트로 나오는 제품이라고 보시면 되겠습니다. 조금 더 가볍고, 메이커에서 세팅을 해서 나오기 때문에 어느 정도의 퍼포먼스와 어느 정도의 승차감이 보장되는 경우가 많습니다.









2. 서스펜션 튜닝은 왜 하는가?



서스펜션 튜닝은 아주 여러가지 경우에 합니다.



a) 차고를 낮춰서 "자세"를 잡고 싶다.

b) 승차감을 더 좋게 하고 싶다.

c) 코너에서 더 빠르고 안전하게 달리고 싶다.

d) 동네 아는 형이 일단 하고 보랜다.



물론 레이싱 퍼포먼스를 위한 제품들은 대부분 c에 집중돼 있는 세팅입니다.(승차감+자세 세팅도 요즘은 많습니다)



왜 서스펜션 튜닝이 결국 레이싱 퍼포먼스와 연관돼 있느냐 하면...

코너에서 얼마나 빠르고 안전하게 달리는지가 승패와 직접적으로 연관돼 있기 때문입니다.

그래서 일단 코너에서는 더 빠르게 세팅이 돼 주어야 하고, 그렇게 하려면 차고가 낮은 편이 레이싱에서는 더 유리합니다. (전문적으로는 롤 센터가 내려간다...라고 표현하는데, 차가 휘청거릴 여지가 대폭 줄어든다고 하는게 이해가 편하겠군요)



하지만 이 경우 몇가지 문제가 발생하죠.

a') 차고를 낮추었더니, 방지턱을 넘어가거나 할 때 타이어가 차체 및 휀더에 닿는 소리가 나더라.(간섭 해결 필요)

b') 순정보다 더 부드러운가.... 싶긴 한데 너무 비싸더라;;(성능대비 너무 고가)

c') 핸들을 많이 꺾었더니 휀더에서 소리가 나더라.(간섭 해결 필요)

d') 동네 아는 형이 하라는대로 했더니 자세는 돌격이고 승차감은 멀미나고, 코너에서 휘청거리더라.(세팅 실패)



그래서 이 문제를 해결해야 합니다.

a'') 차고를 낮출 때, 스프링의 레이트를 조금 더 강한 것으로 넣어, 스프링의 힘으로 타이어와 차체가 닿지 않게 밀어낸다. 스프링이 너무 쎄졌기 때문에 차가 바퀴를 밀쳐내서 노면이 안좋을 때 통통 튄다... 그러니 댐퍼도 조금 더 짱짱하고 하드한 놈으로 바꾼다.

b'') 돈을 많이 번다;;;;;;;;;;(오히려 문제는 통상적으로 승차감이 더 안좋다는데 있지요)

c'') 각도에 맞춰서 휠타이어 세팅을 바꾸거나, 허브스페이스를 꼽아서 조향각 간섭을 해결한다.









통상적으로 레이싱 퍼포먼스를 위한 서스펜션 튜닝을 했을 경우,

a-) 차고가 낮아져서 평상시 및 사람 많이 태웠을 때 방지턱 등 노면이 안좋은 곳을 지나면서 타이어와 차체가 닿는 소리가 나고(재수가 없으면 아랫도리가 방지턱에 긁힙니다. 십중팔구 프런트 에어댐은 깨지지요)

b-) 차가 통통 튀는 듯한 느낌이 나면서 승차감이 많이 많이 안좋아집니다.

c-) 핸들을 많이 돌렸을 때 타이어 안쪽이 휠하우스 안쪽에서 간섭을 일으킵니다.



그럼에도 불구하고 서스펜션 튜닝을 하는 것은...

자세가 나오고 남보다 빠른 속도로 코너를 안전하게 달릴 수 있다는 이유겠지요.



지금 폐차하려고 해체작업중인 제 스쿠프를 타본 사람들(이 클럽에서는 병욱이와 휴송씨, 선호씨가 타 본 것 같군요)은 아마 알 겁니다.

시속 70km에서 그대로 핸들만 꺾어서 우회전 해도 차선 안넘어가고 컨트럴이 쉽게 됩니다. 회전반경이 조금 더 큰 좌회전은 일도 아닙니다. 그리고 차도 서스펜션이 받쳐줘서 항상 수평에 가깝게 유지되지요.

제 스쿠프는 차고는 순정이면서 프런트에 일체형 중간 정도의 레이트, 리어에 소프트 댐퍼와 순정 스프링으로 세팅을 했습니다. 적당한 승차감은 나오고, 코너 공략은 컨트럴과 경량화로 해결하고 있습니다. (대부분의 스쿠프 자세차는, 개하드 풀세팅으로 승차감을 포기하더군요;;)







아 씨 그럼 나는 대체 어떻게 서스펜션 튜닝을 해야 하는거야? ㅠㅜ



자신의 취향에 맞는 세팅을 직접 찾아서 하는 수밖에 없습니다.

여기에서 중복 투자가 많이 발생하게 되고(왜냐면 서스펜션 한번 바꿀 때마다 얼라인먼트도 같이 봐야 하니까;;), 득보다 실을 더 많이 느낄 수도 있습니다.

하지만 자세를 원한다면 먼저 스프링을 손대게 될 것이고, 자연스럽게 댐퍼의 중요함을 깨닫게 될 겁니다.(나중에 닳아버린 타이어 안쪽을 보고 깨달으면 늦습니다.)



자신의 취향으로 세팅을 맞추기가 힘들면, 그나마 중복투자를 줄이는 방법은 있습니다.



"제 차는 프런트 퀘스트 일체형 소프트 타입에 리어 빌슈타인 댐퍼에 B&G 스프링 조합이예요"

라고 누군가 말한다면, 과감하게 시승을 부탁하세요. 핸들은 안빌려줄 지언정, 조수석에 동승은 허락할 겁니다. 그리고 한바퀴 가볍게 돌아보세요. 혹은 동승하고 충분한 거리를 달려보는 것도 좋습니다. 그리고 그 세팅이 자신이 생각하는 것과 비교해서 코너링은 어떠한지, 승차감과 자세는 어떤지를 답을 내 가는 겁니다.



예를 들어 스쿠프 동호회에서는 "가야바 댐퍼에 아이박 스프링"이 거의 모범답안처럼 나와있습니다. 많은 세팅을 해 봤는데, 저 조합이 부품도 구하기 쉽고, 어느 정도 자세도 나오고, 어느 정도 코너링도 되고, 어느 정도 승차감도 유지되더라~ 하는 이유지요.

순정의 코너링을 100, 순정의 자세를 0, 순정의 승차감을 100이라고 했을 때,

위 모범답안의 코너링이 140, 자세가 50, 승차감이 70 정도가 되기 때문에 과감하게 서스펜션 튜닝을 하는 겁니다.

제 스쿠프의 세팅은 코너링이 160, 자세가 10, 승차감이 80 정도가 되겠군요.(대신 저 세팅을 찾느라 중복투자도 많이 했고, 운전 방법도 많이 바꿨습니다... 주차때문에 자세가 10인데, 자세를 50 정도로 높이면 코너링이 165 정도가 되겠군요...)





잘 찾아보시면 분명히 아반떼 HD에 가장 적절한 모범답안이 있을겁니다.

그럼 그 세팅에 시승을 해 보시고, 그 다음에 그것보다 승차감이 좋은것... 그것보다 코너링이 좋은것... 그것보다 자세가 나오는것... 등등으로 목표치를 수정해서 세팅을 찾아가는게 나을 것 같네요.



결론은 세팅 만들어서 직접 타 봐야 안다는 것입니다... ^^;







마지막으로 부연...



서스펜션 세팅을 제대로 해 놓으면 급가속 및 급제동에도 유리합니다...



급가속할 때 앞이 뜨고 뒤가 주저앉는 형태가 되는데, 리어 서스펜션이 받쳐주고 프런스 서스펜션이 잡아줘서 접지력이 앞바퀴에서 유지됩니다...(하중이 뒤로 쏠리는데 그걸 앞쪽으로 분산해 주지요) 결국 남들보다 차가 잘 나갑니다..



급제동할 때 뒤가 뜨고 앞이 주저앉는, 이른바 노즈 다이브(nose dive) 형태가 되는데, 이때도 프런트 서스펜션이 받쳐주고 리어 서스펜션이 차가 뜨지 않게 잡아줘서 접지력이 뒷바퀴에까지 골고루 걸립니다. 특히 ABS가 있다면 순간적으로 하중이 계속 이동하기 때문에 더욱 효과적입니다... 결국 남들보다 급제동 거리가 짧아져서, 사고 발생률이 줄어듭니다....

물론 세팅 잘못하면 하중이 제대로 분산되지 않아, 순정이랑 별 차이 없습니다....





ps. 저 야매예요;;;



댓글 2개:

  1. 어느 차나 서스의 순정부품 하나 바꿀 필요없이, 미세하게 탄성을 보정하고 교정해서 다듬으면 유럽차들보다 낳은 멋진 핸들링에 비포장과 방지턱, 요철 마구 넘어도 편한 승차감 나옵니다.

    아반떼HD는 아반떼 라인 중에 현재까지는 후륜 멀티링크를 쓰면서 샤시를 세부분으로 만든 뒤 용접해서 만든 마지막 세대의 준중형차입니다.

    아반떼MD, 최근에 나온 i30, 포르테, 벨로스터 등 모두 토션빔 구조입니다. 경쟁차인 라세티프리미어도 그렇고 이름만 쉐보레로 바뀐 크루즈도 마찬가지 입니다.

    개인적으로는 아반떼라인 중 가장 중형차에 가까운 서스펜션과 승차감은 가진놈이 아반떼HD입니다. 단, 어느 이상 충격이나 흔들림은 좀 불편하지요. 무게변화에도 민감한 편이구요.

    승차감이 튀고 불편한 이유는 대량양산시스템에서 주어진 원가로 부족한 기술로 경량화된 샤시와 서스에서 스태빌, 스프링, 댐퍼등의 에너지이동과 처리시간에 대한 조화를 독일차만큼 깔끔하게 만들어내지 못하기 때문입니다.

    기성복을 전문 수선집에 가서 섬세하고 다시 가공해서 입으면 자기 체형과 감각에 맞출 수 있는 것과 같습니다.

    미세하게 부위별로 보강하고 조정할 수 있으면 유명한 독일차들 보다 좀 더 잘 다듬어서 주행질감이 재미있으면서도 세미오프로드에서도 편한 승차감 나옵니다.

    특히, 후륜이 멀티링크인 차량은 토션빔 차량보다 자유도가 더 있고, 충격흡수 포인트가 많아서 더 낳은 승차감과 차체 자세제어 능력을 만들 수 있습니다.

    일반적으로 링크수가 많을 수록 얼라인먼트를 자주 봐야 한다고 알고 있지만, 토션빔 차량이 전륜에 가해지는 부담이 더 커서 얼라인먼트를 더 자주보게 됩니다.

    링크와 부싱이 많으면 부분 부분 나쥐어져 약하게 잘 부서지므로 사고시에 충격이 많이 줄어 피해를 줄이기도 쉽습니다. 다만, 정비하기에 손대는 부품이 많지요.


    방지턱 앞에서는 바로 브레이크 밟아 제동하지 마시고 미리부터 멀리서 엔진브레이크를 걸어 기어를 낮춰가면서 오다가 방지턱앞 5m~10m 앞에서는 낮은 단의 기어로 고정한채 그냥 넘어가십시요.

    D모드서 브레이크를 밟으면 차의 무게가 앞으로 쏠리고 속도가 줄어감에 따라 변속하게 됩니다. 이때 방지턱을 넘으면서 충격을 주면 변속기를 해머들고 깨부시는 격이 됩니다. 엔진도 충격을 같이 받구요.

    차를 오래 쓸려면 무게이동이 큰 브레이크 사용에 신중해야 합니다.

    버그픽스의 생활튜닝연구소
    http://cafe.naver.com/bugfixlifetuninglab
    031-8003-7489

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    1. 좋은 말씀 감사합니다.

      다만, 제가 이 포스트를 작성할 때에는, 방향이 "코너링 퍼포먼스" 등 젊은이들의 끓는 피를 발현하는 쪽이었기 때문에, 승차감이나 내구성보다는, 최대 성능을 발휘하는 소모품 개념으로 접근했습니다.
      그래서 글의 전체 방향이 차이가 있는 것 같습니다.
      저도 지금은 평범한 소형 승용차를 타고 있는데(게다가 오토) 다양한 방법을 시도해 보는 중에 말씀해주신 것과 같은 방법도 시도해 봤더니 여러 모로 좀 낫더군요.

      다만, 맨 밑의 한 줄은 아무리 좋게 봐도 남의 블로그에서 광고하는 것으로밖에 안 보이니 안타깝습니다...
      이 블로그에 이 포스트 보러 오시는 분들은 한 달에 한 분 정도도 안 되니 광고 효과도 없을 것이고요...;;

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