출처는 Edmunds.com입니다.
카마로는 대충 설명하고
머스탱은 미국의 아이콘 답게 엄청 자세하게 설명해 주네요.
그럼 시작!
우선은 2010 카마로 SS +_+
http://www.edmunds.com/car-reviews/track-tests/2010-chevrolet-camaro-ss-suspension-walkaround.html
2010년식 카마로 SS의 서스펜션을 살펴보자.
앞쪽 위에 코일오버 맥퍼슨 스트럿이 보인다.
그러나 아래쪽을 보면 맥퍼슨 스트럿 방식에서 흔히 보이는 L자 모양의 로워암이 보이지 않는다. 대신에 볼 조인트가 끝에 달린 두 개의 로워링크(흰 화살표)가 보인다. 이건 폰티악 G8 GT와 연관이 깊다.
전륜 스테빌라이저(초록 화살표)는 길고 가느다란 링크(노랑 화살표)로 스트럿 바디와 1:1 레버 비율로 연결되어 있다.
대부분의 세로배치 엔진 후륜구동 자동차들처럼, 카마로의 스티어링 암(노랑 화살표)도 액슬 중심의 앞쪽으로 연결되어 있다. 허브캐리어(너클)(흰 화살표)는 알루미늄이다. 폰티악 G8 GT는 주철임.
듀얼 로워링크와 볼 조인트를 가까이에서 보자. 랖쪽 링크(노랑 화살표)는 스티어링암이 아래로 지나갈 수 있도록 위쪽에 연결되어 있다.
폰티악 G8 GT가 2P 슬라이딩 캘리퍼인 것에 반해 카마로 SS는 브레이크가 몹시 크다. 이 캘리퍼(초록 화살표)는 브렘보제 4P 고정식 캘리퍼다. 질량 댐핑 무게추(흰 화살표)가 옆에 적당히 붙어있어서 아마도 진동을 줄여주지 싶다. 벤틸레이티드 로터(노랑 화살표)는 한 덩어리로 주조된 것이다.
뒤쪽으로 와서 보면 리어 서스펜션은 폰티악 G8 GT의 멀티링크와 거의 똑같다. 폰티악처럼 여기서의 '멀티'는 3개의 링크와 1개의 L자 어퍼암을 의미한다.
2개의 링크(초록이와 쇽에 가려진 빨강이)가 로워 위시본의 역할을 한다. 어퍼암(흰 화살표)의 두 번째 회전축은 쇽 뒤에 가려져 있다. 토 링크(노랑 화살표)는 바퀴가 제 방향을 유지하도록 도와준다.
아래쪽에서 들여다 보면 두 개의 로워링크가 합쳐져서 위시본의 역할을 함을 볼 수 있다.
앞쪽 로워 링크 (노랑), 토 링크 (초록), 어퍼 암 (흰)이 보인다. 어퍼암의 앞쪽 회전축 필로우볼이 위에 살짝 보인다. 뒤쪽 회전축은 고무 부싱이 더 큰데, 스프링과 쇽에 가려져서 보이지 않는다.
뒤쪽 로워링크는 스프링/쇽 어셈블리와 스테빌라이저 링크가 연결되는 중요한 역할을 한다. 모양은 폰티악 G8 GT와 약간 다른데 거의 같다. 스테빌라이저 바의 래버 비율은 0.4:1 정도로 보이고, 스프링/쇽의 레버 비율은 0.7:1 정도이다.
앞쪽과 마찬가지로 뒤쪽 너클(노랑)은 알루미늄이다. 폰티악은 주철이었다. 또한 의외로 큰 브렘보 4P 고정식 캘리퍼가 붙어있고, 패드 교환이 쉬운 오픈 타입이다. 유압을 전달하는 튜브(검정)가 외부로 연결되어 있다.
그러하다.
카마로 SS편 끝.
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다음은 2015 머스탱 GT
내가 기억하는 한 자동차 저널리스트들은 이걸 계속 붙잡고 있었다. 일부는 은퇴할 때까지 머스탱이 단순한 일자 액슬을 갖고 있었다. 독립식 리어 서스펜션을 가진 수입 스포츠 쿠페들이 몰려오고 닷지와 GM이 포니카 세그먼트를 접었을 때도, 머스탱은 홀로 남아 있었다.
그리고 닷지 챌린저가 2008년에, 쉐보레 카마로가 2010년에 각각 독립식 리어 서스펜션을 가지고 시장에 다시 나타났다. 시장의 요구였다.
그래서 결국엔 2015 포드 머스탱도 완전히 새롭게 바뀔 수밖에 없었다. 독립식 리어 서스펜션을 장착하고 말이다. 판매량이 작은 1999-2004 SVT 코브라에 들어가긴 했지만.
우리는 지체없이 신형 5.0 GT 퍼포먼스팩을 질러버렸다. 그리고 우리는 실망하지 않았다. 사온 당일날 열심히 지지고 볶아본 결과 밸런스, 그립, 안정감에 대한 걱정을 떨쳐버렸다.
그러나 그건 단순히 독립식 리어 서스펜션 때문만은 아니었다. 2015 머스탱의 전륜 서스펜션에 몇 가지 비밀이 숨겨져 있다.
전륜 맥퍼슨 스트럿의 위쪽엔 별다를 것이 없고, 거대한 6P 브렘보 캘리퍼가 보인다.
노랑 화살표 부분은 평평하게 되어 있다. 휠 간섭을 피하기 위함이다. 그러나 그것 뿐 아니다. 저건 단통식이 아니라 복통식 댐퍼이다.
전륜쪽을 아래에서 보면 2015 머스탱 전륜 서스펜션의 가장 큰 차이를 볼 수 있다. 이전 세대의 볼 조인트 하나짜리 위시본 로워암이 사라졌다. 대신에 각각의 볼 조인트를 갖는 두 개의 가느다란 로워 링크가 들어갔다.
이게 왜 중요한가? 좀 더 평범한 하나짜리 볼 조인트를 상상해보자. 그 볼 조인트 차체가 스티어링의 회전축이 된다. 이 회전축을 가능한 먼 곳에 두고 싶지만, 브레이크 로터에 막혀서 그럴 수가 없다.
당연히 스티어링 축을 결정하는 두 점이 있다. 위쪽 회전축은 스트럿 마운트의 중심이다.
이제 스티어링 축이 지면까지 이어지는 점을 상상해 보자. 이 가상의 점과 타이어가 노면에 닿는 중심점의 차이가 조향 시 타이어가 문질러지는 반경이다. 이 반경이 커지는 것을 원하지 않을 것이다. 몇 mm 수준의 이야기이다. 제로(0)가 되는 것이 가장 이상적이다.
그런데, 그립을 좋게 하기 위해 더 넓은 폭의 타이어를 끼운다면? 만약에 더 좋은 제동력을 위해 더 무거운 캘리퍼와 더 두꺼운 로터를 끼운다면? 스트럿 튜브와 휠타이어의 간섭을 피하기 위해 추가적인 타이어 폭 증가는 대부분 바깥쪽으로만 커지게 된다.
볼 조인트 하나짜리 로워암이라면 조향 회전축은 로터 뒤의 볼 조인트 위치에 고정된다. 그러면 넓어진 타이어의 접지면은 조향 회전축으로부터 멀어진다. 그 결과 조향 시 타이어가 문질러지는 반경이 늘어나고, 브레이킹 안정성이 나빠지고 조향성능을 망치게 된다.
이 때 필요한 것이 바로 듀얼 로워 링크 시스템이다. 이 경우 스티어링 회전축은, 스티어링 회전축이 로터 뒤에 갇혀있지 않고, 두 링크의 연장선이 만나는 가상의 점이 된다. 광각 사진의 왜곡이 있긴 하지만, 위 사진을 보면 가상의 회전축이 과거의 머스탱에서는 불가능했던 지점에 형성되는 것을 확인할 수 있다.
바깥쪽에 보이는 세 개의 둥그런 모양을 보면 브렘보 6P 캘리퍼임을 알 수 있다. 5.0 GT 퍼포먼스팩 전용이다. 노멀 5.0 GT와 2.3 에코부스트 퍼포팩은 4P 캘리퍼가 들어간다.
트랙데이 매니아들은 오픈 타입인 것을 반길 것이다. 검정 화살표의 핀만 제거하면 패드를 쉽게 바꿀 수 있다.
전륜 스테빌라이저 바는 경량화를 위해 속이 비어 있다. 끝 부분이 납작한 것이 그 증거이긴 한데, 항상 그렇지는 않다.
비틀림 강성은 반지름의 4승에 비례하므로 속이 좀 비어있다고 해서 강성은 별로 약해지지 않는다. 속이 비어 있는 것을 만회하기 위해서는 지름을 아주 약간만 키우면 된다.
머스탱의 전륜 스테빌라이저는 스트럿 하우징과 바로 연결되어 휠 움직임과의 레버비가 1:1이다.
위 사진에서 볼 수 있는 서브프레임도 외곽부분까지 완전히 연장되어 하부와 서스펜션을 강화시킨다.
머스탱도 세로배치 엔진의 후륜구동 방식이므로 타이로드가 볼 조인트의 앞쪽에 위치하는 방식을 따르고 있다.
스티어링 샤프트(노랑)가 엔진 마운트 옆으로 지나오는 것을 볼 수 있다. 초록색은 스티어링 기어박스 하우징이고, 안에서 기어가 움직이면서 타이로드(흰색 화살표)가 좌우로 움직이도록 하는 것을 생각할 수 있다.
이 각도에서 보면 에어 디플렉터(노랑 화살표)를 볼 수 있다.
범퍼 스플리터의 덕트에서 바람이 유입되어 위의 에어 디플렉터를 따라 찬 공기가 흘러들어가며 브레이크를 식혀준다.
휠타이어를 제거해서 보이지는 않지만, 에어 디플렉터가 바람을 휠 안쪽으로 밀어넣어주는 걸 알 수 있다.
드디어 메인 코스다. 이 각도에서는 별다른 것이 보이진 않는다.
이 각도로 보면 한 눈에 엄청난 것이 보인다. 뭔가 엄청나게 뻗어 있는 로워 컨트롤 암과 토 링크(검정), 그리고 그 위쪽으로 잡다한 무언가가 보인다. 그리고 알루미늄이 몹시 많다.
분명하게 이건 과거 머스탱의 재탕도 아니고 16년 전 SVT 코브라의 까탈스러운 더블 위시본도 아니다. 지금부터 분해해보자.
우리 방식대로 토 링크는 무시하고, 그 위에 잡다한 것들도 무시하자. 중요한 것만 노란 선으로 표시했다.
괴랄하게 생긴 모양이지만 이건 분명히 A자 모양의 로워 위시본이다. 서브프레임 쪽에 두 개의 회저축, 너클 쪽에 하나의 회전축을 가진다.
엄청난 크기는 코너링 시의 횡력과 주행 시의 차 무게를 감당하기 위함이다. 스프링과 쇽 바로 아래에서 떠받치고 있다.
이제 검은색 토 링크를 다시 살펴보자. 이것은 뒷바퀴가 돌아가는 것을 막아줄 뿐 아니라, 암이나 링크류의 길이 차이로 인해 서스펜션 범프 시 의도적인 얼라인먼트 변화를 일으키는 역할을 한다.
위쪽은 별로 볼 것은 없고, 캠버 링크 혼자 제 역할을 하고 있는 것을 볼 수 있다. 이름이 말해주듯, 이 링크는 로워암과의 길이 조합으로 바퀴의 캠버각 값을 결정하는 역할만을 한다.
그런데, 이 캠버 링크 하나만으로는 가속이나 브레이킹 시에 너클이 회전하는 것을 막을 수 없다.
이게 바로 앞에서 말한 잡다한 무언가이다. 노란 화살표로 표시된 이것의 정식 명칭은 바로 인테그랄 링크(Integral Link)이다. 그래서 포드의 스펙 표에는 리어 서스펜션을 설명할 때 인테그랄 링크 독립식 리어 서스펜션이라고 부른다.
이 링크는 다른 역할이 아니라, 강력한 가속이나 감속 시에 너클이 토크에 의해 회전하는 것을 막아준다. 이 링크 덕분에 캠버 링크는 오로지 캠버를 조절하는 역할만 할 수 있고, 길이가 충분하기 때문에 토 링크 역시 토 값을 조절하는 역할만을 담당한다. 그래서 이 값들을 개별적으로 조절하기가 용이하다.
위에서 말한 괴랄하게 생긴 H자 모양의 로워 컨트롤 암은 이런 이유로 탄생하게 되었다.
이 각도에서 보면 모든 것을 한 번에 볼 수 있다. 모든 것이 꽉꽉 들어차 있다. 이전 머스탱의 트레일링 암 따위는 볼 수 었다. 이것은 처음에 보았던, 브레이크 로터 뒤에 가려져 있던 매우 컴팩트한 서스펜션이다. 실내공간이나 트렁크, 연료통의 용량에 영향을 주지 않는다.
그리고 로워 컨트롤 암의 앞쪽 회전축(노랑)이 토 링크에 비해 상당히 위쪽으로 붙어 있는 것을 볼 수 있는데, 이것은 서스펜션 지오메트리상 스쿼트(주저앉는 것)를 방지하는 역할을 한다. 실제로 우리의 머스탱 GT를 급가속 했을 때, 스쿼트가 상당히 적었다.
또한 로워 컨트롤 암 뿐만 아니라 너클까지 알루미늄으로 되어 있어서 현가 하 질량을 줄였다.
트렁크와 실내 공간을 보존하기 위해 스프링과 쇽은 분리되었다. 짧은 스프링은 안쪽에 두고, 길고 가는 쇽 업소버를 바깥쪽에 두어 늘어나기 좋도록 했다.
퍼포먼스 팩이 들어간 머스탱은 리어 쇽이 모노튜브이며 업그레이드 되어 있다. 스테빌라이저도 굵어졌다.
모든 것들이 잘 패킹 되어 있다. 심지어 스테빌라이저 바와 활대 링크는 그 자체의 역할 뿐 아니라 브레이크 호스를 고정하는 역할까지 한다.
거대한 로워 컨트롤 암 때문에 가려서 잘 안 보이지만, 스프링은 레버 비가 약 0.5:1 정도로 보이고, 댐퍼와 스테빌라이저의 레버 비는 약 0.75:1로 보인다.
5.0 GT의 리어 브레이크는 퍼포팩이든 아니든 모두 1P 슬라이딩 캘리퍼이다.
끝
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