프레임의 설계 목표 설정과 진행 상황
새로운 프레임을 설계하기 위해서는 그에 따른 설계 근거가 필요합니다. 작년 팀의 프레임에서 가지고 있는 오류를 수정하거나 보다 더 발전적일 수 있는 부분을 설계해야하고, 그래야만이 새로운 프레임을 제작하기 위한 논리가 생겨나는 것입니다.
프레임에서 개선할 수 있는 부분은 크게 정비성과 무게,무게중심, 레이아웃 개선,하드포인트 재설정등이 있습니다. 가장 프레임과 밀접하다고 여기는 파트는 하드포인트가 핵심인 서스펜션이고, 나머지 파트는 레이아웃및 정비성 개선에 목표를 두는게 최우선입니다.
다른팀과의 간섭을 확인하기전 먼저해야하는 것은 '규정' 확인입니다. 읽어보고 또 읽어서 외우더라도 실제 모델링을 할 때는 규정을 한번 더 확인하는 습관이 좋을 것 같습니다.
그리고 해야하는 것은 차량을 구성하는 레이아웃및 장치에 대하여 전반적으로 간단히 이해하는 것이고, 현재 우리 동아리의 자동차의 구성을 미리 알아두는 것도 중요하다고 생각합니다.
우리 프레임 팀의 설계목표를 설정하기 전 해야하는 것은 작년 자동차의 오류를 찾아내는 것입니다.
우선적으로 모노코크로 넘어가지 않는 한 현실적으로 무게를 크게 줄이는건 힘들다고 느꼈고, 뿐만아니라 차량의 파이프 형상과 무게에 대해서 크게 변화를 주는건 어느정도 해석이 가능한 시점부터 할 수 있을 것 입니다. 그래서 우리 팀에서 실현하고자 하는 목표는 지상고를 낮추어 동특성을 개선하는 것과 잔여공간을 줄여 부피와 무게를 감소시키는 것이라고 볼 수 있습니다. 더 구체적으로 생각해보자면,
현재 라온의 상단부재는 35cm를 간신히 넘지 않았다고 종수형께서 말씀해주셨습니다. 작년 모델링 파일을 보면 서스펜션 마운트 지지대를 비롯한 프레임의 높이는 25cm이고, 우리가 실측한 지상고의 높이도 10.5~11cm 가량 되보였습니다. 상단부재를 눈대중으로 계측했을 때는 38cm라는 값이 나왔는데, 정확한 측정 방식이 아닌점과 배터리박스,77kg의 사람이 타있지 않다는 점을 감안했을 때 모든 무게가 가해지면 지상고 규정을 통과할 수 있을 것이라고 판단했습니다. 퀵젯 고리도 규정에서 1.7cm 가량 넘어가는데 이도 마찬가지로 생각했습니다.
현재 차량의 지상고가 너무 높은 이유는 벨크렝크와 프레임 하단으로 연결되는 안티롤 바가 원인인 것으로 알고 있었습니다. 전에 3D구조를 도입하여 동특성을 개선하고자 하였는데, 서스펜션의 안티롤 바를 차체 위로 올리기로 되면서 굳이 공정의 어려움을 감안하며 3D구조를 채택할 필요가 없다고 판단하였습니다.
그래서 상단부재는 1cm가량 낮추고, 지상고는 5cm가량 낮추는데 목표를 두고자 하였습니다. 그래서 서스펜션 마운트 지지대를 비롯한 프레임의 높이를 29cm 바꾸어 차체 하단으로 4cm 가량 크기를 낮추어 실내 공간은 유지하되 위시본이 결합되는 마운트의 높이는 그대로 유지하기로 하였습니다. 서스펜션이 바뀐다면 지상고는 1cm가량 낮아질 것이라는 이야기도 들었기 때문에 합산 5cm가 낮아지는 것 입니다.
그리고 라온 프레임의 문제점으로 종수형께서 하나 말씀해주셨던게 벌크헤드 부분 페달박스 뒤 잔여공간입니다. 대략 10cm의 잔여공간이 남는다고 생각했는데, 넉넉하게 7cm정도의 벌크헤드 공간을 축소시키기로 했습니다. 레일이 달린 페달박스의 경우 페달을 가장 앞쪽에 위치한 상태에서 페달 끝으로 부터 운전자 공간 방향으로 10cm에서의 실내 공간 규정을 만족해야 하는데, 이를 고려하며 프레임 벌크헤드 지지대 및 프론투 후프 지지대 부분을 재설계하는 것이 핵심입니다.
그리고 라온 차량의 문제점으로 발견된 것은 댐퍼의 마운트가 체결되는 부분 프레임에 변형이 일어났다는 것입니다. 열변형과 하중 변형중 어떤게 정확한 원인인지는 알기 어렵지만, 파워트레인룸 공간의 프레임이 변형된 것은 눈에 보일정도로 변형이 생겼습니다. 전륜 쇽부분 프레임도 휘었다고 재혁형께서 말씀해주셨는데 솔직히 직접 봐보며 정확히 어디가 휘었는지는 찾지 못하였습니다.
물론 비슷한 프레임 구조에서 강성을 높이기 위해 우리가 해야하는 것은 용접 능력을 키우는 것이 첫번째이고, 또 다른 방안은 파이프의 재질을 바꾸는 것이라는 판단을 하게 되었습니다.
19팀에서 사용하는 쇠파이프는 aisi 1020 스틸이고, 우리가 강성적인 개선을 위해 사용하고자 하는 쇠파이프는 aisi 4130 스틸입니다. 이는 타 동아리에서도 사용하는 쇠파이프인데, 무게와 강성적 측면에서 기존 파이프보다 유리합니다.단점은 가격이 기존 쇠파이프보다 3분의4배정도 비싸다는 것이고, 얻을 수 있는 효과에 비해서는 충분히 감안할 수 있는 비용차이라고 생각합니다.
비교자료 (https://www.makeitfrom.com/compare/SAE-AISI-1020-S20C-G10200-Carbon-Steel/SAE-AISI-4130-SCM430-G41300-Cr-Mo-Steel)
그리고 MDF 판을 이용한 지그는 배제하고, 2D구조를 채택하면 알류미늄 프로파일을 이용한 지그를 제작하고자 하였는데 알류미늄 프로파일 역시 열에 대한 변형이 발생한다고 알고 있습니다. 그래서 이번에는 최초로 알류미늄 판을 도입하여 용접을 위한 지그를 제작하는 것도 생각해보고 있습니다.
그래서 다시 정리하여 프레임 팀이 작년 프레임의 틀을 유지하며 개선할 점을 요악하면
1. 페달 박스 앞 잔여공간 줄이기
2. 지상고 5cm(차체아래로 4cm) 낮추기, 상단 부재 지상고 규정 조금 더 넉넉하게 수정하기
3. 더 강도있고 가벼운 파이프를 사용하여 강성을 확보하기 (특히 댐퍼 마운트 부분)
그리고 아래에 게시할 내용이지만 미리 언급하면
4. 파워트레인 정비용이성 개선하기
5. 배터리박스와 배선관련 프레임 형상 최적화
6. 안티롤 바와 쇽업 쇼버및 벨크랭크를 비롯 한 서스펜션 구조 개편을 위한 프레임 수정
7.배터리 박스 크기 변화에 따른 레이아웃 재배치를 통한 부피 감소 가능성
8. 배터리박스 룸 옆으로 커넥터 전선을 보호하기 위해 용접된 파이프 구조물 생략을 통한 경량화
마지막으로 해석이 진행된다면
9. 알류미늄 판 지그 제작을 통한 용접 퀄리티 향상
10. 파이프의 물성치가 바뀔 수 있으므로 무게 감량을 위한 트러스 구조 개선 에도 희망을 두고 있습니다.
그리고 또 하나의 목표는 전자팀의 세팅값 설정 기간 확보를 위해 최대한 빨리 제작을 끝내는 것 입니다.
그래서 올해 새로 모델링 할 프레임이 가져올 이점을 구체적으로 정리하면
지상고를 낮춤으로써 차량의 무게중심이 함께 낮아지게 되며 횡방향 하중이동이 감소하게 되어 접지면과의 그립력을 높여 핸들링이 향상되어 코너 탈출시 좀 더 유리하게 주행할수 있습니다. 그리고, 롤오버에 의한 전복 가능성을 낮출 수 있습니다. 즉, 동특성을 이용하여 안정성및 안전성을 개선시켜 코너링 성능이 눈에띄게 향상될 수 있습니다.
이 뿐만 아니라 프레임이 지상고를 낮추게 되면 공력적 성능의 개선에서도 훨신 유리하다고 볼 수 있습니다. 이로써 레임 공력팀에서 담당하는 사이드 윙및 스포일러등 에어로파츠와의 시너지 효과가 매우 좋을 것이라고 봅니다.
그리고 잔여공간이나 필요없는 부재를 삭제하여 경량화를 달성한다면, F=Ma에 의해 가속성능이 향상되는 이점을 가져올 수 있습니다. 파워트레인 장치의 큰 변화가 없으므로 후륜 차축을 통해 바퀴에 전해지는 도로면과의 반작용적 힘은 기존과 유지될 것이라고 보는데, 이러한 가정에서 프레임의 경량화는 가속부분 성능을 향상시키는 핵심적 요인이 될 것입니다.
그리고 차량에서 비대칭적으로 돌출된 부분의 부재를 삭제한다면 좌우측 바퀴에 전해지는 하중이 동일해지며 동특성에 유리하다는 이점을 가져올 수 있습니다. 이는 꼭 돌출된 부분이 아니더라도 레이아웃의 개선을 통해 이룩할 수도 있습니다. 비대칭적으로 돌출된 부분은 특히 공력성능에도 심각한 악영향을 주기 때문에, 차량에 횡방향 롤링을 발생시킬 수 있는데 이러한 공력성능 개선에서도 큰 이점을 가져올 것입니다.
그리고 용접에 필요한 지그를 개선시켜 용접을 진행한다면, 프레임의 용접 퀄리티에 긍정적인 영향을 줄 것이고, 실질적으로 프레임의 완성도를 향상시켜주는 중요 항목이 되어줄 수 있습니다.
레이아웃개선과 프레임 부재 수정을 통한 정비성의 개선은 앞으로 차량의 테스트와 수정 과정을 거치며 부품들을 합치거나 분해할때, 낭비되는 시간들을 줄여줘 차량 제작의 효율성을 높여줄 것이라는 점은 당연한 이점입니다.
이렇게 강성팀의 설계 목표와 얻을 수 있는 이점들을 지정하였고, 다른 팀과 컨텍을 하였습니다.
--파워트레인--
파워트레인 팀과 컨텍했을 때는 차체 하부를 낮추어 지상고를 낮출 경우 발생하는 파워트레인 마운팅 문제에 대해서 언급하셨습니다. 이런 문제가 발생하는 이유는 위시본 마운트는 유지하며 차체를 낮출 경우 구동축은 유지해야 하는데, 차체가 낮아지면 하단 부재가 낮아지며 마운트 채결 위치에 변화가 발생하기 때문입니다. 프레임팀의 입장에서도 한단에 잔여공간이 생겨나는건 오류입니다.
이 문제의 근본적 원인은 배터리 박스 뒷 공간부터는 프레임팀의 공간 규정에 크게 관여하는 부분이 없기 때문입니다. 공간규정이 있는 벌크헤드와 상단 부재에서 부터 배터리박스를 지나 파워트레인 룸까지 트러스 구조를 이으며 강성을 확보하다 보니 파워트레인룸만 따로 잔여공간이 남게되는 문제가 발생한 것입니다. 이에 대한 문제를 계속 파워트레인과 컨텍하며 고민해 보아야 했습니다.
그리고, 기존 파워트레인 룸은 장치를 꺼낼 때 맨 뒷쪽 파이프와 간섭이 생겨 배터리박스와 윙을 탈착하고 앞으로 배터리박스 공간에서 꺼내야만 했다는데 정비성이 너무 떨어진다고 판단하여 파워트레인룸 공간을 위로 늘려줄 수 있는지에 대한 부탁도 받았습니다.
이 내용은 프레임의 정비성 개선을 위해 우리 팀도 수정하고자 하는 방향이며 계속 검토하고 있습니다.
그리고 마운트 크기를 키울수는 있다고 말씀하셨는데, 그렇게 되면 발생하는 무게 증가와 퀵젯 고리로 인한 정비성의 간섭을 해결해야한다는 문제점이 또 발생합니다. 그리고 실질적으로 잔여공간을 없엤는지에 대해서는 여전히 오류로 남습니다.
마운트의 크기를 키우지 않고, 하단에 기존 파워트레인룸 규격에 맞추는 부재를 추가하는 방식도 있는데, 이렇게되면 정비성 문제는 해결되나 잔여공간이 발생하고, 무게가 심하게 증가할 가능성이 있다고 판단됩니다.
일단 여기까지가 파워트레인과 프레임팀의 간섭이 발생하는 부분입니다.
--서스펜션--
서스펜션 팀과 컨텍했을때는 하드포인트의 변경가능성과 안티롤바의 변경가능성에 대해서 알 수 있었습니다. 아직 확정된 현가장치방식이 없다보니 우리 프레임팀에서는 여러 가능성을 생각해보고 서스펜션과의 간섭을 고려해보아야 합니다.
우선 우리가 지상고를 수정하였을 때 도로면과 안티롤 바의 간섭이 발생할 수 있다는 문제점이 있었는데, 서스펜션 팀에서 안티롤 바를 위로 올리는 설계를 하게된다면 지상고를 바로 낮출 수 있습니다. 그리고 3D구조를 반드시 채택해야할 필요성도 사라지게 됩니다. 여기까지가 서스펜션 구조 변경으로 프레임 팀이 얻을 수 있는 이점입니다.
하지만 프레임팀은 그에 따른 서스펜션팀에서 필요로 하는 부재를 설치하여야 합니다. 구체적으로 안티롤 바를 차체 위로 올리게된다면, 안티롤 바 뿐만 아니라 벨크랭크와 쇼크업쇼버도 함께 차체 위로 올라가게 됩니다. 이렇게 차체 위로 현가장치를 올리게 되면 댐퍼를 설치하기 위한 파이프가 필요합니다. 이 전면부의 부재는 전방후프 지지대에 접합될 가능성이 가장 클 것 같습니다.
이는 서스펜션팀의 하드포인트 위치가 설정되었을 때 처음부터 다시 생각해보고 프레임 구조를 재설정해야 할 필요가 생길 수 있다는 것을 의미합니다. 현재 확정된 구조가 아니라고 말씀 하셨으니까 서스펜션의 방식에 따른 프레임 형상은 어디까지나 가능성입니다.
--전자,회로--
전자팀과 컨텍했을 때는 오직 프레임의 제작 기간 단축만이 우선이라는 말을 들었습니다. 이는 많은 테스트를 통해 데이터시트를 형성 시켜야되고 그래야 전자적 세팅값을 지정할 수 있기 때문입니다. 이는 공력팀에게도 마찬가지로 부탁한 내용입니다.
전자팀에서 원하는 기간은 3월달까지 프레임과 카울 및 윙 작업을 끝내는 것이고, 이 기간만 맞추어 준다면 전자팀에서 프레임에 크게 요구하는 사항을 없을 것 같다고 말씀해주셨습니다.
--전력--
베터리 박스를 담당하는 전력팀과 컨텍했을때는 프레임의 베터리박스룸을 완전하게 전력팀이 모두 사용할 수 있는지에 대한 의문점이 들었다고 말씀하셨고, 작년 프레임을 살펴봤을때 파워트레인과 배터리박스의 사이의 간섭이 거의 없으므로 가능할 것 같다는 답변을 드렸습니다.
이 사진이 이번 전력팀에서 예상하는 배터리박스의 규격인데, 측면 길이와 높이는 거의 유지되는 반면 폭이 매우 축소되는 것으로 보입니다. 하지만 배터리 박스도 다른 팀들과 마찬가지로 아직 확정된 규격을 알아내기에 이른 시기이기때문에, 후에 완전한 규격을 알려주신다면 효율적인 레이아웃을 생각해보며 프레임이 수정을 거쳐야 할수 있습니다.
그리고 라온 차량에는 배터리 전력선이 차체밖으로 돌출되서는 안된다는 규정을 뒤늦게 맞추기 위해 파이프 구조물이 추가적으로 접합되어 있는데, 전력팀에서 올해에는 배선을 수정하여 이 부분은 프레임 팀에서 삭제할 수 있도록 해주겠다는 말씀도 해주셨습니다.
--브레이크--
브레이크팀과는 작년 구조에서 거의 변화가 없다는 발표내용을 들었으므로 작년 라온을 참고하여 페달박스와 선, 실린더등이 다른 파트와 간섭이 생기지 않도록 모델링하면 된다는 생각을 했었다. 하지만 우리 팀에서 몰랐던 간섭이 있을까 싶어 후에 브레이크팀과 컨텍을 했는데, 예상대로 프레임과 별 간섭이 없을 거라는 답변을 받았습니다.
결론적으로 프레임팀에서 개선할 수 있다고 확신하는 부분은 지상고를 낮추어 동특성과 공기역학적 우수함을 확보하는 것이고, 차량의 프레임 재료및 레이아웃을 바꾸어서 강성은 높이며 무게는 될 수 있도록 가볍게 하는 것입니다.
다신 한번 언급하면, 아직 해석 프로그램을 익히는 과정이라 트러스 구조를 마음대로 변화시켜볼 수 없는 상황이기 때문에, 19년도 라온의 프레임에서 필요한 부분만 수정해보며 차량의 변화에 대한 이점을 조사해보고 있습니다.
결과적으로 아래 사진들은 다른팀과 컨텍해가며 모델링해본 프레임입니다.
% 파워트레인 룸 하단 x자형태의 파이프는 일단 그리지 않았음(해석이 우선적으로 되어야 결정할 수 있는 부재라고 판단)
%퀵젯 거는 파이프도 일단 그리지 않았음( 규정상 이 파이프는 파이프 하단 기준으로 7.5~10cm사이에 위치 해야하는데 현재 다른 파트와의 조율이 끝나지 않았으므로 미리 위치를 지정하기가 어려움)
전방후프 지지대를 이어주는 파이프 부재 위치 > 하드포인트 위치
지금 시점에서는 서스펜션팀에서 지상고를 위해 안티롤 바를 위로 올려줄 가능성이 높아보입니다. 가장 처음에 서스펜션팀에서는 안티롤바를 위로 올릴경우 댐퍼의 위치를 전방 후프 지지대 쪽에 설치할 것 같다고 말씀해주셔서 모델링해본 프레임입니다.이때는 전방 후프 지지대 각도가 수평이면 좋을 것 같다고 말씀해주셔서 위와 같은 형상을 가지게 된 것입니다.
후륜 현가장치는 파워트레인 룸 위에 파이프 부재를 설치하여 배치할 것 같다고 말씀해주셔서 그에 따라 하드포인트 위치를 지정하여 모델링하였습니다. 이 하드포인트 위치에 따르면 차체의 높이가 약 4cm 아래로 늘어나는 효과를 가져오며 현가장치 자체의 높이도 1cm 가량 낮아질 수 있다고 말씀하셨으므로 총 지상고는 5cm 가량 낮아지는 이점을 얻을 수 있습니다.
그리고 벌크 헤드 서포트 및 전방후프 지지대 길이, 즉 페달박스 앞 잔여공간을 10cm 줄이고, 그 배터리박스 옆 파이프 부재를 삭제하여 부피와 무게를 줄였습니다. 여기 까지가 위에서 모델링한 프레임이 가지는 이점입니다.
단점은 강성을 확보하기 위하여 벌크헤드 서포트 부분에 추가적인 파이프가 들어가야만 한다는 것 입니다. 이렇게 부재가 추가되면 무게가 증가된다는 문제점이 있습니다. 반면 무게 중심을 맞추는것에는 유리할 수 있다고도 생각합니다. 다른 단점으로는 전면부와 마찬가지로 후면부에 배치되는 파이프로도 무게가 증가한다는 것입니다. 그리고, 파워트레인 정비성의 문제점도 해결되지 못하는 상황입니다.그리고 잔여공간 10cm 줄인점이 너무 빠듯하게 줄여 나중에 문제가 생길 가능성이 있다는 생각도 들었습니다.
마찬가지로 전방후프 지지대 부분 파이프 부재 하드 포인트 위치로
위 프레임 모델링에 따르면 벌크헤드 지지대 부분 잔여공간을 10cm 가량 줄였는데, 위에서 언급한 것 처럼 빠듯할 수 있다는 생각이 들었습니다. 그래서 잔여공간을 7cm 줄이는 것을 목표로 다시 3cm 늘렸습니다. 3cm를 늘림과 동시에 벌크헤드 지지대 부분도 약간의 수정을 거쳤습니다.
이로써 앞 부분을 7cm 가량 줄이며 실내공간 규정을 충족시키는데는 문제가 없다는 생각이 들었습니다.
결론적으로 3cm를 다시 늘렸다는 것 외에는 위 모델링과 동일하며 이점과 단점도 유사합니다.
그 다음으로 발전시킨 프레임은 굳이 평면으로 하지 않아도 충분한 각도가 확보된다면 문제 없을 것 같다는 서스펜션 팀의 말씀을 듣고 다시 전방후프 지지대를 하나의 파이프로 수정한 프레임입니다. 마찬가지로 잔여공간은 7cm 줄였습니다.
이렇게 되면 강성을 확보하기 위하여 벌크헤드 서포트 부분에 추가적인 파이프가 들어가야만 한다는 단점을 해결할 수 있습니다. 기존 라온 프레임의 트러스 구조를 그대로 유지하는게 가능해자며 잔여공간과 함께 무게를 줄이는 것이 가능해지는 것입니다.
후면부 파이프 추가로 인한 무게 증가에 대한 문제는 그대로 이고, 이는 서스펜션 구조를 바꾸기 위해서는 감안해야하는 문제점이라고 생각했습니다. 그리고, 파워트레인의 정비성 관련 문제점 역시 이 모델링으로는 해결되지 못하는 상황입니다.
그래서 후면 상단 부재 높이를 높여 정비성을 고려하는 프레임을 모델링하였습니다. 이제 여기서 파워트레인의 정비성을 완전히 확보하기 위해서는 마운트로 인해 발생하는 문제를 해결해야 됩니다. 여기서는 두가지 방안이 떠오르는데 한가지는 기존 라온 프레임에 적용되던 규격의 마운트를 그대로 이용하며 그 규격에 맞는 부재를 추가적으로 프레임에 설치하는 것입니다.
하지만 추가적으로 부재를 설치하는 방안은 뒷 차축에 가해지는 무게를 늘리고, 잔여공간을 남긴다는 문제점을 유발합니다.
위 방식은 파워트레인의 정비성 문제를 가장 쉽게 해결해주는 방식이기도 하지만, 프레임의 입장에서만 바라볼 때는 잔여공간과 무게에 따라 수반되는 문제점들이 심각한 오류라고 느낍니다.
하단 부재 높이도 높아졌다고 가정
여기서 가장 이상적인 설계 방향은 파워트레인 룸에 발생하는 잔여공간을 생략하기 위해 뒷부분만 3d구조를 채택하는 방안이라고 느낍니다. 이러면 잔여공간 생략과 동시에 무게도 감량할 수 있습니다. 그리고 위 모델링처럼 프레임이 제작된다면 디퓨저를 설계할 공간이 생길 수 있다는 생각도 듭니다.
하지만 이렇게 3D 구조를 다시 채택하게 된다면, 공정 방식도 다시 고려해보아야 할 필요가 생깁니다.
그리고 아직 해석을 진행하지 못하는 단계라 정확한 근거를 통해 증명할 수는 없지만, 가장 큰 힘이 가해지는 뒷 차축을 지지하는 부분만 3D 구조를 뛰우면 강성적으로 오류가 발생하지 않을지에 대한 의문이 듭니다. 물론 이 부분은 막연한 추측이지만, 정확한 근거 없이 설계하는 것 보다는 오류일 가능성이 존재하는 부분을 최대한 피해가는 것이 맞다고 생각합니다.
그리고 이러한 프레임을 제작한다면, 굳이 뒷 차축의 안티롤 바를 위로 올릴 필요가 있었는지에 대해서도 정확한 근거를 대기가 어렵습니다.
그래서 파워트레인의 정비성과 채결의 문제를 해결하기 위한 방안은 마운트의 크기를 키우는 것입니다.
하지만 퀵젯 지지대와의 간섭으로 인해 파워트레인을 빼낼 수 없다는 문제가 생길 수 있는데, 이는 파워트레인의 정확한 부피 규격을 확인하고, 퀵젯 위치를 설정한 다음 퀵젯의 길이를 설정하면 해결될 수 있을 것이라는 생각이 들었습니다.
또다른 문제점은 잔여공간은 실질적으로 없어진게 아니라는 점인데, 하지만 3D구조를 채택하거나 파이프 부재를 추가하는 것보다는 안정적인 방식이라고 판단하였습니다.
마지막으로 댐퍼를 차량 뒷쪽에 다는 경우입니다. 서스펜션팀과 컨텍하였을 때 댐퍼를 뒷쪽에 달 수 있다는 말씀을 해주셨는데, 그에 따라 예상되는 프레임의 형상을 모델링해보고 서스팀과 다시 컨텍하였습니다. 그렇게 조율해본 프레임이 위 사진입니다.
이렇게 된다면 축거가 늘어나고 무게도 늘어나게는 문제점이 발생합니다. 사실 축거에 대해서는 기존 축거와 늘어난 축거중 어떤 길이가 더 스티어링에 최적화되었는 지는 잘 모르겠습니다. 하지만, 강성적으로는 변화가 생길것이 예상됩니다.
그리고, 파워트레인의 정비성 개선을 포기해야 한다는 문제점도 생깁니다.
사실 프레임팀에서는 현가장치를 위해 프레임을 뒷쪽으로 빼내는 것보다는 현가장치를 기존 파워트레인 룸 위에 배치하는 것이 더 유리할 것이라고 생각합니다.
그래서 2019년 9월 2일까지 다른팀과 교류하며 생각해본 가장 현실적인 프레임의 형상은 위 사진이 될 것 같다고 생각하고 있습니다.
이 프레임이 작년 라온과 비교하였을 때 가지는 실질적 이점을 위에서 설명한 내용을 기반으로 요약하면
1. 차체를 내리고, 현가장치 개선을 통한 지상고 5CM 낮추기 (동특성, 공력성능 개선)
2. 전면부 잔여공간을 줄임으로써 부피와 무게를 감소시키기 (가속 성능, 공력성능 개선)
3.배터리 박스 옆 파이프 부재를 생략함으로써 부피와 무게 밸런스 조정하기( 동특성, 가속 성능 , 공력성능 개선)
4. 부재를 aisi 4130 스틸 파이프로 교체하며 경량화 및 강성 증가시키기 (강성, 가속 성능 개선)
5. 파워트레인 정비성 확보하기 (단, 퀵젯 고리와의 간섭 해결해야함) ( 정비성 개선)
라고 볼수 있습니다.
라온과 비교했을 때 발생하는 단점은 파워트레인룸 위에 설치되는 파이프로 인한 무게 증가와 잔여공간이 생겨난다는 점입니다.
그리고 앞으로 프레임팀에서 개선할 수 있을 것이라 보는 부분은
6.배터리박스 및 (LB,모터컨트롤러,회로 박스) 규격 변화로 인한 레이아웃 개선 및 무게 감량, 정비성 개선
7.알류미늄 판 지그 제작을 통한 용접 퀄리티 향상
이라고 생각합니다.
마지막으로 가능성만을 열어두고, 위해 노력하는 부분은 해석 능력을 통한 트러스 구조 개편및 무게감량 입니다.
앞으로 프레임 파트 의 강성팀은 각각 팀내의 역할에 맞는 체계성을 기반으로 프레임을 개선하기 위한 또 다른 방안이 있는지 모색할 것입니다.
그리고 여기까지는 강성파트의 프레임 변화로 인한 이점이었고, 현재 프레임팀에 속해있는 공력팀에서도 작년 라온과 비교하였을 때 더 나은 이점을 가져올 수 있도록 노력할 것입니다.
