[스크랩] [5] 이정도는 기본 - 언더스티어(Under steer)

언더스티어(Under steer)

 

 

 

 

먼저 슬립앵글(slip angle ) 에 대해 설명하겠읍니다..

 

 

차는 붉은화살표의 라인을 따라 진행중이었습니다.
스티어링을 꺾은 상태인데 이 때 실제차량이 진행중인 방향 (곡선주행중이었으면 접선방향)과 타이어의 종방향과의 사잇각을 slip angle 이라고 합니다. 정확히는 선회상태에 있는 타이어를 위에서 보았을때, 타이어의 진행 방향과 타이어의 중심면이 이루는 각도라고 말할 수 있습니다.

slip angle 은 각 바퀴마다 존재합니다. 또 모두 다를 수 있습니다.
왜 slip angle 을 언급했는가 하면 타이어가 코너링포스를 내는 방법이 slip angle 을 가지면서이기 때문입니다.

이론상 slip angle이 0도인 상태의 주행은 코너링 포스도 0입니다. (당연하겠죠? 핸들을 꺾지도 않는데 옆으로 밀려나갈 수는 없으니까..) 스티어링을 걲으면서 slip angle이 증가하게 되면 코너링 포스도 증가하게 됩니다. 계속 증가하다가 어느정도 한계에 이르면 급격히 감소하는 형태의 성격을 가집니다. 일반용 타이어의 경우 10도 정도에서 최대값을 가지며 레이싱타이어의 경우 6도 근처에서 최대값을 가집니다.

그러면 다시 언더스티어로 돌아와서..

under steer 란 다음과 같이 말할 수 있습니다.
'선회중 전륜의 슬립앵글이 후륜의 슬립앵글보다 큰 현상'

그림으로 보면 아래와 같습니다.

 

 

MB의 New E class 가 언더스티어를 내고 있습니다. ^^
물론 합성입니다. ^^ 왜 MB 이냐구요? 그건 제 마음입니다. ^^

통상 메이커에서 차를 만들어 출고를 할 때에는 언더스티어로 셋팅해서 내보냅니다. 왜 그러냐하면 그것이 안전하기 때문입니다. 특별히 드라이빙 테크닉을 배우지 않은 보통사람이 언더스티어를 만났을 때 본능적으로 하는 행동이 언더스티어 발생시의 대처방법과 맞기 때문에 언더스티어는 안전합니다.

특별한 테크닉을 배우지 않은 사람이 언더스티어를 만나게 되면 '어 차가 안 꺾이네? ' 하면서 스티어링을 더 감게 됩니다. (슬립앵글을 증가시키는 효과) 슬립앵글이 증가하면서 타이어는 더 큰 코너링 포스를 만들어내어 언더스티어를 상쇄시키게 됩니다. 만약 더 큰 언더스티어가 발생했다면 엑셀에서 발을 떼고 브레이크를 밟을까 말까 하고 망설이면서 핸들을 더 꺾게 됩니다. 슬립앵글은 더 크게 하고 하중은 앞으로 가게 하여 언더스티어를 줄이는 행동이 됩니다.

다만 위에서 언급한 한계치를 벗어날 정도로 스티어링휠을 많이 돌려버리게 되면 급격히 코너링포스를 발생시킬 수 없는 상황이 되어 앞바퀴는 완전히 꺾인 채로 직진해버리는 상황이 발생합니다. 직진하다가 저항 때문에 속도가 줄고 어느 순간 전륜이 그립을 찾으면 그 즉시 걲어놓은 방향으로 총알처럼 돌진하게 됩니다. 언더스티어가 나다가 오버스티어로 갑자기 전환하게 되지요. 이런 현상을 '리버스 스티어'라고 합니다. reverse steer 입니다. 이것은 아주 흔한 일로 많은 사고가 이렇게 발생합니다. 이 게시판을 통해 운전을 공부하시는 분들은 그런 일을 안 겪으시기 바랍니다.

그러면 운전을 배우고 계시는 여러분이 알아야 할 언더스티어의 바른 대책방법은 어떤 것일까요?

1. 턱인 (tuck in) 입니다.

 

 

턱인은 단순하게 엑셀페달에서 발을 떼는 것입니다. 즉각적으로 또는 점진적으로 엑셀페달에서 발을 뗌으로써 앞에 하중을 이동시켜 전륜의 그립을 회복하게 됩니다. 떼로는 브레이크를 이용하여 더 적극적으로 앞으로 하중을 이동시키기도 합니다. 이렇게 하면 다음과 같이 하중이 이동하여 전륜의 트랙션 서클을 크게 하는 효과가 있습니다.

 

전륜은 그립을 회복하게 되고 차는 정상적인 핸들링이 가능해집니다.

2. 쏘잉 (sawing) 입니다.
이것은 톱질하듯이 스티어링을 조금씩 풀었다가 다시 감았다가를 되풀이하는 행동입니다. 슬립앵글이 한계보다 커져버려서 코너링포스가 급히 감소해버린 상황에서는 오히려 스티어링을 풀어서 슬립앵글이 최대 코너링 포스를 만드는 각도에 가깝게 조작을 하여 전륜의 그립을 회복하도록 노력했다가 다시 감아서 전륜이 코스의 안쪽으로 들어오도록 하고 또 벗어나려고 하면 풀었다가 살살 감아주고 하는 것입니다

 

 

 

언더스티어의 원인은 다양합니다.
1. 무게중심이 앞쪽에 몰려있어서 전륜의 부담이 큰 경우
2. 전륜 타이어의 마모가 심한 경우
3. 코너 진입시에 과속을 한 경우
4. 급격한 스티어링 조작으로 점진적인 코너링포스가 발생하지 못한 경우
5. 프런트가 너무 가벼운 차의 운전미숙으로 푸쉬언더의 발생
6. 에어로다이나믹 셋팅의 잘못으로 프런트의 다운포스 부족
7. 전륜의 캠버의 부족
8. 프런트 서스펜션의 셋팅잘못으로 노면추종성이 떨어지는 경우
9. 전륜구동차량으로 엑셀링을 하면서 선회를 시도하는 경우
10. 코너진입전 감속직후 브레이크에서 발을 급하게 떼어 프런트 서스펜션이 신장하면서 하중이 빠져서 발생하는 경우

위에서 언급한 10가지 경우 이외에도 굉장히 많은 원인이 있을 수 있습니다. 하지만 근본적으로는 전륜의 그립을 확보하게 해줌으로써 해결할 수있습니다. 위에 언급한 모든 경우 중 가장 피해야 할 것은 3번입니다.

어떠한 드라이빙 테크닉이나 DSC, Dynamic drive 같은 첨단 장비도 물리적 한계를 극복할 수 없음을 명심하십시요

출처 : 암행어사

글쓴이 : 암행어사 원글보기

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