오늘은 자동차의 엔진 배치와 그에 따른 효과(장.단점)에 대해 알아보려해.
일단 자동차의 구동 방법에는 3가지가 있다는 것을 알고 있을거야.
1. 전륜구동
2. 후륜구동
3. 4륜구동
나는 여기서 4륜은 조금 나중에 이야기 할거야. (4륜은 조금 예외적인 이야기거든)
전륜구동과 후륜구동 방식의 자동차는 엔진의 배치 위치에 따라 또 다시 나뉘는데
전륜구동 방식은 간단해.. 무조건 엔진이 앞에 위치하지
이러한 방식을 Front engine, Front wheel drive 라고 해서 FF 라고 표현하지.
FF 방식의 자동차들은 엔진과 구동축이 모두 앞에 있기 때문에 구조적으로 단순하고 때문에 만들기 쉽고 저렴한 비용으로 생산이 가능하지.
그리고 구동기관(엔진+미션+구동축)을 모두 앞으로 때려박은 덕분에 실내공간과 트렁크 공간을 넓게 쓸 수 있어.
하지만 그에 못지 않은 단점이 있는데 구동계통이 모두 앞에 몰려있는만큼 무게 배분이 잘 이루어지지 않아...
자동차의 가장 이상적인 무게배분은 전륜축:후륜축=5:5 로 앞뒤 타이어에 무게가 똑같이 배분되는 경우야.
대표적으로 현대자동차의 국민차 쏘나타가 있어
자 그럼 LF 쏘나타의 엔진룸을 살펴보자
우리는 엔진이 가로로 배치된 것을 알 수 있어.
모든 전륜구동 자동차들은 엔진이 가로배치야.
엔진의 위치를 살펴볼까?
엔진의 중앙부(=엔진의 무게중심이라고 가정)가 대충 헤드라이트 끝부분과 맞닿음을 알 수 있어,,
그럼 저 부분이 측면에서는 어느 위치인지 보도록하자.
엔진의 중앙부 가 전륜구동축 보다 앞에 위치함을 알 수 있어.
자연스럽게 무게는 앞으로 쏠리겠지??
그리고 엔진이 앞에 위치한 만큼 A필러의 시작점이 상당히 앞에 위치함을 알 수 있어.
(덕분에 실내공간이 넓어진다. 엔진을 비롯한 구동계통을 모두 앞으로 밀어놓았으니 당연하겠지?)
그리고 그만큼 프론트오버행 이 길어짐을 알 수 있지.
정확한 사이즈는 아래짤을 참고하자.
실내공간을 넓히려고 엔진룸을 앞으로 밀어두고 앞쪽에 구동기관을 모아놓은 덕분에 무게배분은 당연히 앞쪽이 높아지게 대겠지?
사진 무게배분 자료는 CVVL (자연흡기) 만 존재해서 이걸 가져왔는데 위에 사용한 터보모델의 경우에도 크게 다르지는 않아.
오히려 엔진에 터보차져가 추가 되기 때문에 크게 무게 배분이 개선 될 가능성이 없거든.
일단 보면 전후의 무게배분이 60:40 으로 5:5에서 많이 벗어났지?
그런데 무게배분이 왜 중요하냐??
무게 배분이 한쪽으로 쏠리게 된다면 가속과 감속에 있어서 차가 불안정 해지기 때문이야.
가속의 경우에는 차의 무게중심이 뒤쪽으로 쏠리게 되고
감속의 경우에는 차의 무게중심이 앞쪽으로 쏠리게 되지..
즉 가속의 경우에는 후륜타이어가 힘을 받고 감속의 경우에는 전륜타이어가 힘을 받는데..
차량의 무게가 앞쪽에 쏠려있는 상황에서 브레이크를 밟으면 무게가 더욱 앞으로 쏠리는 효과가 생기겠지?
자연스럽게 후륜타이어에 가해지는 무게는 엄청나게 줄어들고 이는 곧 접지력의 감소로 이어지게 돼.
그렇게되면 뒤가 털리고 끼이이익~
때문에 예전에 일베에 많이 올라온 동영상인 피쉬테일 현상이 FF 방식에서 발생하게 되는거야.
아래는 피쉬테일 동영상
그리고 가속시에 무게 중심이 뒤로쏠리는 상황에서는 전륜타이어의 접지력이 낮아지는데
앞바퀴를 굴려서 가속을 해야대니까 가속효율도 안좋아지겠지??
때문에 일정수준의 출력을 넘어서는 엔진을 가진 자동차들은 절대로 전륜구동방식을 사용하지 않아.
전륜구동의 단점이 차량의 운동성능을 극악으로 만든다는 점이거든.
이제 후륜구동 방식을 알아보자.
후륜구동방식의 경우에는 엔진배치에 따라 여러가지로 나뉘는데 그 중 가장 흔한!
FR 방식을 먼저 설명하도록 할게.
FR은 Front engine, Rear wheel drive 의 약자로 엔진이 앞에 위치하고 후륜구동을 사용하는 방식의 차량을 가르켜.
구동계통의 구조가 이렇게 돼지..
엔진은 앞에 있는데 구동축이 뒤로 나아가야하기 때문에
뒷좌석의 가운데 자리 바닥부분이 상당히 높게 돌출되어 있어..
(이는 뒷바퀴로 동력을 전달하는 축이 지나가기 때문이고 앞에 엔진이 위치한 사륜구동의 차량도 마찬가지다.)
때문에 5인승 차량이라고해도 현실적으로는 4명만 탑승가능한 경우가 대부분이야..
때문에 필요한 부품숫자가 늘어나고 구조적으로 복잡해지게 되고 이는 원가의 상승과 높은 기술력을 요구하는 이유로 이어지게돼.
FR 방식의 대표적인 차량으로는 역시 소세지국 성님들이 만드는 차량들이겠지?
벤츠 E클래스를 보자
마찬가지로 엔진룸을 살펴봐야겠지?
엔진의 중앙부분을 대충 잡아보자
이것을 마찬가지로 측면으로 연결시켜 본다면
이런 결과가 나오지..
전륜축과 엔진의 무게중심이 일치함을 알 수 있어..
아까의 FF 방식과는 확연한 차이가 생기지??
엔진은 앞에있다해도 구동축을 뒤로 보내는 관계로 엔진을 세로로 배치하게 되고
때문에 엔진룸이 넓어져서 A필러 시작점이 상당히 뒤로 물러남을 알 수 있어
하지만 엔진의 중앙부(무게중심) 이 전륜축과 일치함을 볼 수 있고 자연히 프론트 오버행 이 짧아지지.
이는 곳 차량 전면부의 균형이 제대로 잡혀있음을 알게 해줘..
그리고 전륜구동차량은 변속기(트랜스미션)가 앞쪽에 위치하는데
후륜구동의 경우에는 중앙부분에 위치해..
E클의 경우에는 대충 주황색선 부근에 초록선보다 윗부분에 위치한다.
즉 변속기가 실내에서 설명하자면 운전자 다리 오른쪽에 위치하게 되고 자연히 실내공간에 영향을 주겠지?
뒷좌석은 구동축 때문에 좁아지고 앞좌석은 변속기 때문에 좁아지네.. ㅠㅠ
E클래스의 사이즈다..
LF쏘나타와 비교했을때 외부 사이즈는 대충 비슷함(오히려 E클이 조금 더 크다.)을 알 수 있는데..
실제로 두차를 모두 타본게이들은 벤츠가 쏘나타보다 좁네 라는 생각을 했을 것이다.
현차빠들은 현대가 실내공간을 잘 뽑는다고 좋아하고??
실내공간을 잘 뽑는만큼 차 성능이 운지 하는거다.. 좋아할거 없다.
실내를 못넓혀서 안하는게 아니라 만들고자 하는 자동차의 방향이 다른 것이다.
E클의 무게배분을 살펴보자..
역시 FR 답게 전후 무게가 52:48 로 5:5에 많이 근접해졌다..
자연스럽게 주행성능 또한 좋아지고 가속과 감속 능력이 모두 향상되며
고속에서의 주행안정성이 향상된다.. 덕분에 고성능엔진을 사용할 수 있게 돼지.
(물론 서스펜션의 영향도 있겠지만 논외로 하자.)
FF와 FR 방식은 모두 양산차에 적용되는 일반적인 방식이야..
현대차도 제네시스부터는 FR 방식 적용한다.
하지만 이제부터는 일게이들에게 생소한 차량들의 방식을 알아보자..
MR 방식의 차량이야 Mid engine, Rear wheel drive 의 약자이다.
엔진을 탑승자보다 뒤에 배치 했다는 점이 매우 특이하고 주로 고성능차량들이 채용하는 방식이지..
MR 엔진을 사용하는 대표적인 차들은 모두 슈퍼카 라고 부르는.. 람보르기니 페라리 등등의 차량들이다..
람보르기니 아벤타도르의 엔진룸이다..
탑승자의 좌석보다 뒤에 있음을 알 수 있지?
엔진의 중심을 잡아보자
저 부분을 옆에서 보게되면
이렇게 된다..
엔진의 중앙부 가 후륜구동축 보다 앞에 위치함을 알 수 있어.
때문에 엔진은 중앙부에 배치되는 효과를 얻고 가장 이상적인 무게배분인 5:5 에 근접할 수 있게 돼지..
더불어 엔진으로부터 구동축이 가까워 동력손실을 줄일 수 있는 점은 덤이지.
람보르기니는 타본적이 없어서... 미안하다 게이들아.. 흙수저는 운다..
RR 방식은 매우 특이한 방식인데..
이제 말안해도 알지? Rear engine, Rear wheel drive 의 약자이다.
대표적인 차를 뽑으라면 포르쉐의 911 시리즈다..
크 ... 하앜하앜........
911의 특징은 엔진이 탑승자보다 뒤에 위치했음에도 불구하고 뒷좌석이 존재한다는 점이다..
뒷좌석이 잇는데 엔진이 뒤에 있지??
때문에 뒷좌석의 존재가 엔진을 뒤로 밀어버리는 역효과를 낳고 덕분에
엔진의 무게중심이 후륜차축 보다 뒤에 위치하는 기현상을 발생시키고 만다.
