현가장치, 서스펜션이 무엇인지 알아봅시다
서스펜션이란?
서스펜션(현가장치)은 자동차가 주행 시 발생하는 충격을 흡수하여 탑승자가 보다 편안하게 차량을 탑승할 수 있게 해주는 시스템입니다 단순히 편의를 위한 장치로 보일 수도 있지만 자동차 주행에 직접적인 영향을 미치기 때문에 엔진, 트랜스미션, 브레이크 수준으로 상당히 중요한 시스템입니다
탑승자에게 전달되는 충격을 흡수하고 승차감을 결정짓는 시스템이기에 고급 세단일수록 서스펜션의 기술력이 적용되며, 실제로 유저들이 자동차 구매를 고려할 때 어떤 서스펜션인지를 비교하는 경우도 대부분입니다
하다못해 보급형 자전거에도 서스펜션 역할을 하는 스프링을 필수로 장착하고 있으니 이 정도면 서스펜션은 더이상은 없어서는 안되는 시스템임을 이해할 수 있죠
서스펜션의 구비조건 및 구성요소
서스펜션의 기본적인 조건은 아래와 같습니다
1. 상하방향이 유연하여 노면에서 받는 충격을 완화할 것
2. 수평방향의 연결이 견고하여 바퀴에 생기는 구동력, 제동력, 선회할 때의 원심력을 이겨낼 것
주행 중 자동차 기준에서 모든 방향에서 발생하는 충격과 움직임을 둔화시키는 역할을 하는 것이죠
핵심 부품은 다음과 같습니다
가장 먼저 스프링입니다
스프링은 지면에 따른 높이 변화에 의한 충격을 차단 해주는 역할을 하며 판스프링, 코일스프링, 토션바스프링, 공기스프링 등의 종류가 있습니다
다은 쇽업쇼버(shock absorber)
자동차 바퀴에서 발생하는, 지면에 대한 속도 변화에 의한 충격을 완화해주는 역할을 합니다
텔레스코핑형, 드가르봉식 등의 종류가 있습니다
마지막으로 스테빌라이저(stabilizer)
자동차 회전 시 또는한쪽 바퀴만 범퍼를 통과하는 경우 차체 전체에 발생하는 롤링을 억제하는 장치입니다
코너링 등의 상황에서 휠의 얼라이먼트를 일정하게 유지 시켜 타이어의 접지 면적을 최대한 확보하는 역할을 하기도 하죠
이 핵심 부품들의 조합과 최적화에 따라 승차감이 완전히 달라지게 됩니다
서스펜션의 종류
서스펜션은 주요 부품 구성 형태 및 구조에 따라 나눌 수 있으며, 종류 또한 은근히 다양합니다
크게 위시본, 맥퍼슨 스트럿, 에어서스펜션으로 나눠 간략하게 알아보겠습니다
위시본 형(wishbone)
상하 2개의 V자형의 암이 새의 가슴뼈 모양과 비슷하다고 하여 붙은 이름으로, 수직방향의 하중을 스프링과 쇽옵쇼버가 지지하며 위아래의 서스펜션암이 차량의 스티어링에서 발생하는 힘을 지지하는 역할을 합니다
조종 안정성, 횡방향에 대한 강성이 매우 우수하여 성능이 뛰어나다고 알려져있으나 비교적 무겁고 공간을 많이 차지하는 시스템이며 가격이 비싼 편입니다
주로 중형 이상의 차량과 스포츠카, SUV 등에 많이 사용되고 있습니다
맥퍼슨 스트럿(MacPherson Strut)
GM 출신의 얼 S. 맥퍼슨이 개량한 서스펜션으로 위시본에서 위쪽의 위시본을 제거하고 댐퍼의 아랫쪽을 너클에 붙인 형태입니다
쇽업쇼버에 내장 스프링을 부착한 스트럿을 세로로 설치하여 상단을 차체(바디)에 부착하고 하단은 아래 컨트롤 암으로 지지하는 구조로 비교적 부품수가 적고 공간을 적게 차지하며 그만큼 저렴하면서도 가벼워서 양산차에 사용하고 있는 서스펜션이죠
에어서스펜션(Air suspension)
마지막으로 에어서스펜션입니다 위에서 나열했던 서스펜션들과는 다르게 공압(압축공기)를 사용한 서스펜션으로 에어 스프링 (Bellows)이 차량에서 발생하는 충격을 흡수해줍니다
전용 에어 컴프레서가 압고압의 압축 공기를 에어 탱크 및 에어 스프링에 채워 넣어주며 기존의 서스펜션과는 완전히 다른 승차감을 제공하는 것은 차고를 항상 동일한 값으로 유지할 수 있는 것은 물론 운전자가 자유롭게 조절도 할 수 있습니다 승차감 또한 비교 할 수 없을 정도로 편하다고 알려져 있죠
하지만 핵심 부품들이 기존의 서스펜션 부품들에 비해 훨씬 비싸고 내구성도 떨어지는 편 입니다
여기까지 서스펜션에 대해 간략하게 알아보았습니다
이 포스팅을 시작으로 서스펜션, 특히 에어서스펜션에 대해 작성하면서 저 스스로도 공부를 할 생각입니다
클릭해 주셔서 감사합니다
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