서스펜션 도대체 왓? 자동차 서스펜션 쉽게 이해하기!
내 차 서스펜션 얼마나 알고 있나요?
'코너 돌 때 차 뜯어지는 줄 알았어...'
'도로의 자갈과 껌딱지가 내 엉덩이로 고스란히 전해진다...'
'코너 돌 때 바뀌는 뜨는 줄!!!'
운전 시 도로의 충격, 승차감, 차량의 흔들림 등을 최소화해 부드럽고 안정적인 주행을 돕는 장치는 무엇일까요? 오늘은 내 차의 숨은 능력자! '서스펜션'에 대해 알아보겠습니다. 알아두면 유익한 내 차의 서스펜션!!
서스펜션이 뭐야?
서스펜션은 주행 중 차가 안정적으로 매끄럽게 나아갈 수 있도록 하며, 불규칙한 지면의 충격을 효과적으로 흡수하고, 안전하게 정지할 수 있도록 돕는 장치입니다. 구체적으로는,
차가 뒤집히는 것을 방지
서스펜션은 차의 무게를 중앙으로 집중시키는 역할을 합니다. 때문에 코너를 돌 때, 또는 방향을 급작스럽게 바꿀 때 스티어링(조향장치)을 안정시켜 차가 뒤집히는 것을 방지합니다.
타이어의 그립력 상승
좋은 서스펜션은 타이어 대부분의 면적이 지면과 접촉될 수 있도록 유지합니다. 따라서 더 효율적인 가속, 높은 마찰력으로 제동거리는 짧아집니다. 또한 차 전체 무게를 고르게 유지해 도로에 있는 이물질로부터 접촉면을 최소화해 안정적인 주행을 도와줍니다.
편안한 주행 경험
서스펜션은 도로에 있는 요철의 충격을 흡수합니다. 그리고 코너링을 돌 때 발생하는 힘을 분산시켜 차가 안정적으로 회전할 수 있게 합니다. 그리고 무엇보다 좋은 차는 엉덩이가 닿아도 느낌이 퐉! 옵니다!
편안한 승차감, 안정성을 높인 핸들링 등 서스펜션이 하는 일이 많아요. 서스펜션은 차량의 목적에 따라 다양한 일을 하는 것을 알 수 있습니다. 현대의 차는 성능 및 속도 등을 고려해 최적의 서스펜션이 적용된 차량입니다. 그렇다면 순정 서스펜션만이 정답일까요?
서스펜션의 구성은?
스프링
볼펜을 생각하면 이해하기 쉬워요. 볼펜 뚜껑 버튼이 바닥을 향하게 하고 힘을 아래(바닥) 방향으로 주면 튀어 오르기 위한 장전(?)된 상태가 됩니다. 그리고 다시 한번 더 같은 방향으로 힘을 주면 볼펜은 바닥을 밀며 튀어 오릅니다. 서스펜션의 스프링도 마찬가지입니다.
지면으로부터 생성된 상향 운동이 스프링에 압축되면 이를 반대방향으로 밀어내 압축을 해제합니다. 볼펜이 튀어 오르는 것과 마찬가지요. 부드러운 스프링일수록 손의 피로감은 줄어들지만, 많은 힘을 가하게 되면 볼펜은 금방 고장 나겠죠?
그렇다면 무조건 스프링은 딱딱해야 할까요?
아닙니다. 스프링이 부드럽다면 승차감은 좋지만 코너링 중에 차체가 손상될 수 있으며 반대로 딱딱한 스프링은 안정성은 보장되지만 승차감을 저하시킵니다. 애프터마켓의 서스펜션을 구입해 장착할 계획이라면 차의 무게를 고르게 분산시키고 자신에게 맞는 올바른 탑승 높이를 설정하는 것이 중요합니다.
안티롤 바(Anti-roll bar) 또는 스태빌라이저(Stabilizer)
단어 참 어렵네요. 쉽게 균형을 맞춘다는 의미죠. 예를 들어, 세탁기를 집 안 어딘가에 설치한다고 생각해볼게요. 세탁기는 수평을 맞추지 않고 세탁기를 돌리면 진동, 소음, 흔들림 등으로 인해 세탁기의 수명에 영향을 미치게 됩니다. 때문에 수평이 맞지 않으면 바닥의 높낮이 조절 장치를 사용해 수평계를 보며 수평을 맞추게 됩니다.
세탁기 설치와 마찬가지로 차가 코너를 돌 때, 차량은 바깥쪽으로 차량이 기울게 됩니다. 이때 코너 바깥쪽 스프링은 압축, 코너 안쪽 스핑은 압축 해체가 된 상태가 됩니다. 때문에 이들의 균형을 맞춰 안정적으로 코너링을 할 수 있도록 돕는 장치입니다. 즉, 주행 중 가로로 흔들리는 현상인 롤링(rolling)을 방지하는 장치를 '안티롤 바' 또는 '스태빌라이저'라고 합니다.
즉, 안티롤바는 한쪽 바퀴의 서스펜션이 압축되면 다른 바퀴의 서스펜션을 압축하기 위한 순간 힘을 발생시켜 차체를 평평하게 만들어 안정적으로 코너링을 할 수 있게 만듭니다.(물귀신 작전의 좋은 예)
쇼크 업소버, 댐퍼
댐퍼는 장애물을 넘을 때 스프링이 압축하면서 발생하는 진동을 분산시킵니다. 쇼크 업소버는 충격 흡수 장치로 서스펜션의 운동 방향 반대 방향으로 움직여(저항력) 충격을 완화합니다. 즉 충격으로 인해 스프링이 압축, 압축 해제(신축 작용)를 반복하려는 힘을 이용해 지속 자용하는 것을 막아주고 스프링이 재빠르게 다음 충격을 대비할 수 있도록 하는 장치입니다.
더벙커: '여러분 박수 한번 주세요. 12단 감쇠력 서스펜션입니다.'
스프링이 이러한 진동을 억제하는 힘을 '감쇠력'이라고 합니다. 방송에서 '12단 감쇠력, 12단 감쇠력' 많이 홍보하죠. 감쇠력이 크면 '딱딱한 쇼크 업쇼버', 힘이 작으면 '부드러운 쇼크 업소버'가 됩니다.
미래에는??
대부분의 서스펜션은 맨바닥에 헤딩을 해야만 지면의 상태를 알 수 있었죠. 하지만 최근에는 카메라가 도로 표면을 미리 스캔해서 서스펜션이 스스로 작동하는 발전된 기술이 적용되고 있습니다. 벤츠처럼 말이죠. 또한 아우디에서는 서스펜션의 충격을 전기 에너지로 바꾸는 기술을 개방 중이기도 합니다.
현재 제조사들은 이런 기술을 연구하고 다양하게 응용해 더욱 발전된 기술을 적용하고 있어요. 미래에는 이러한 정보를 차량 간 서로 공유하는 클라우드 방식의 서스펜션 시스템도 머지않아 적용되지 않을까 하는 생각을 해봅니다.
서스펜션 기본에 대해 간단하게 알아봤어요. 오늘은 내차의 서스펜션 세팅을 느끼며 운전해보는 건 어떨까요? 내차와 함께하는 즐거운 시간 보내시길 바랍니다.
Posted by 도주해
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