차량의 구동방식은 4가지가 있습니다.
앞바퀴가 동력을 전달하는 요즘차의 대부분인 FF 방식과
고급차나 옛날차(포니)에 주로 사용되었던 FR
슈퍼카 등의 차량에 사용되는 MR
그리고 RV나 콰트로 같은 4륜구동방식이 있습니다.
설마 이글을 보시는 회원님중에 자신의 차가 어느방식으로 구동되는지
모르시는 분은 없겠지요? 대부분 승용차는 FF 방식입니다.
엔진이 앞에 있는 프론트 엔진 방식을 기준하여 구동륜을 어느쪽에 두는가만
가지고 얘기해 보겠습니다. 국산 승용차는 절대 다수가 FF방식입니다.
중, 대형차의 도입모델중에 후륜인 FR이 있지요.
쌍용 체어맨 - 독자개발 모델이지만, 사실상 벤츠 S클레스 (개발자 동일)
기아 엔터프라이즈 - 마쓰다 센티아 도입모델 , 포텐샤
단종모델중 프린스, 브러엄, 포텐샤 등이 FR방식.
*대우 아카디아 - 혼다 레전드 도입모델(엔진 종배열형 FF방식)
<본래 아카디아는 수출명 "레전드"란 명칭으로 4륜구동으로 출고되었으나 국내 도입은 FF방식
으로 생산)
(현대 제네시스와 젠쿱이 있지만 글 작성 당시 02년도만 해도 현대에서 판매되는 후륜은 없었죠
..;;)
지금 도로를 굴러다니는 나머지 국산 승용차는 모두 FF 방식입니다. 위 모델에서도 언듯보면 알
겠지만, 국내 기술로 차를 디자인 하는것은 FF 로 밖에는 않된다는 것입니다. 국내 제일의 차량
메이커인 현대의 승용 라인중 후륜 구동차량은 없습니다. 십여년전 도입모델인 스텔라 정도나
있을까요?..
제품개발의 기초가 FF 밖에 없다 보니, 새로운 스포츠카를 디자인하는데도 절름발이 밖에 않되
는 FF로 시작할 수 밖에 없으며, 고육지계로 배기량만 키운게 아닌가 싶습니다. 물론 생산성측면
도 무시할 수 없겠지요. 가급적 같은 라인을 사용하는게 좋을 테니까요.
우선 전륜구동형인 FF의 장점을 잠시 언급하고 가지요.
전륜에는 엔진이 있고 그 엔진 후측에 미션이 달리고 바로 앞바퀴로 구동력을 줄 수 있으므로 전
체 부품갯수가 줄어들게 됩니다. 그래서 제조 공정도 단순해 지고, 단가를 낮출 수 있으며 유지
비도 적게 들게 됩니다.
(이런이유로 현대에서는 대부분의 생산라인을 FF 방식으로 정하고 이윤추구의 경영을 통해 FF차
량만을 만들어냅니다. 그러면서 한국에서 드리프트 같은 FR메카니즘은 찾아 볼 수 없게되죠..)
후륜구동형은 구동축을 뒷바퀴에 두기 때문에 동력전달축인 프로펠러 샤프트(미션->후륜엑슬
로 이어짐)가 차량하부축을 가로질러 가야하기에 손실도 발생하고 실내도 좁아집니다. 반면 FF
는 그런게 없어도 되므로 실내를 바닥쪽을 넓히기에 용이해지고 차고를 낮추는데 도움이 됩니다
. 그리고 엔진을 가로배열을 할 수 있으므로 엔진룸 크기를 줄일 수 있습니다. 같은 크기의 전장,
전고라면 FF 쪽이 실내가 넓게 됩니다.
윗글은 차량 구조적인 부분에 촛점을 맞추었으나 이제 동력성능에 촛점을 맞추어 보지요.
FF 차량의 장점은 엔진무게에 의한 접지력의 향상이 있습니다. 특히 눈길 빗길등에서의 견인력
이 매우 우수해 집니다.
그리고 차량이 슬립이 되었을때나 극한경우 스핀이 될때 카운터 스티어에 의한 안전한 차체 바
로 잡기가 쉬워 집니다.
차량이 스핀이 될때의 그 중심축은 앞바퀴가 됩니다. 그래서 앞바퀴에 동력을 줄 수 있는 FF 차
가 스핀되었을때는 보다 안전하게 됩니다. 반면 뒷바퀴에만 구동력을 주는 FR은 스핀시에 카운
터가 어렵게 됩니다.
이제 후륜구동 방식이 왜 스포츠카에 가장 적합한가를 써보겠습니다.
우선 스포츠카의 가장 큰 조건은 운동성능과 조향성능이라 봅니다.
보통 스포츠카들 보면 제로백(0Km/h -> 100Km/h 가속성능)이 얼마다 라고 나옵니다. 티뷰론이
8초대이지만 외국 유명 스포츠카들은 5초 전후입니다.
일반인이 생각할때 "그까지 3초차이" 라고 하겠지만 스포츠카를 만들고 튜닝하는 튜너 입장에서
는 무에서 유를 창조하는 거의 기적을 이루는 수치입니다.
그럼 배기량만 높이면 3초를 줄일 수 있을까요..?
전륜구동으로는 사실상 불가능한 수치 입니다. 최근 출시된 현대 투스카니 2.7 엘리사 모델은 7
초대라 합니다.
차량이 급출발할때는 차량에 순간 무게이동이 이루어집니다. 즉 앞이 무거우므로 앞바퀴 접지력
이 좋겠다 생각들겠지만 실제 급출발을 해보면 앞의 무게가 순간 뒤로 이동합니다. 그래서 뒷바
퀴 접지력이 상승하고 앞바퀴는 접지력이 줄어들게 됩니다. 이걸 스쿼트(Squat) 현상이라 합니
다.
한번 해보면 앞 바퀴쪽이 살짝 들리며, 뒷쪽은 아래쪽으로 주저 앉는걸 알수 있습니다.
이 스쿼트 현상을 줄이기 위한 전륜구동 차량의 서스펜션 튜닝은 차고 조절식 쇽업져버의 경우
뒷쪽을 올리고 앞을 내리는 셋팅을, 그리고 감쇠력까지 조정이 가능한 경우 뒤를 하드하게 앞을
상대적으로 소프트하게 하는게 좋습니다.
다시 말하면 드레그 레이스등에서 처럼 급출발시 무게는 앞에서 순간 뒤로 이동하게 됩니다.
전륜구동 차량은 앞바퀴가 들린다면, 출발시 접지력 저하에 의한 동력전달의 손실이 발생하기에
그 만큼 Time Loss가 발생하게됩니다. 반면 동일한 차량에 후륜구동 방식이라면 뒷바퀴쪽으로
이동한 무게 중심 때문에 접지력이 증가되어 빠른 출발이 가능하게 됩니다.
접지력 저하에 의한 바퀴가 헛도는 현상을 휠스핀(Whell Spin)이라 하며 휠스핀을 줄이는게 빠
른차의 조건이요, 드레그 레이스 테크닉중 첫째입니다.
또한 휠스핀은 주행중에도 작게나마 발생합니다. 다만 운전자가 느끼지 못할 뿐이지요.
그래서 이동한 무게중심에 의한 접지력이 좋은 FR차량이 FF 차량보다 휠스핀이 적게 발생합니다.
중/고속에서도 무게이동은 수시로 이루어 집니다. 엑셀에 발을 떼는것 만으로도 무게 중심은 앞
으로 이동하지만 엑셀을 밟게되면 다시 뒤로 이동합니다.
따라서 엑셀밟아 가속을 하면 무게중심은 언제나 뒷바퀴에 몰린다는것 그 자체 하나만으로도 후
륜구동 방식이 동력성능이 우수해지게 됩니다.
이렇게 뒷바퀴의 중요성이 큰대도 FF 차량은 뒷바퀴의 역할이란게, 단순히 차량 후미가 땅바닥
에 끌리지 않도록만 하는것입니다.
FF와 FR을 비교하면서 자연계의 동물을 많이 언급합니다.
잘달리는 포유류 동물치고 앞발이 큰 동물은 없다. 빠르게 달린다는 네발 짐승들 모두가 뒷발이
더 크고 굵다. 앞발은 좌우 어느쪽인가를 선택하는 역할만 한다.
참 적절한 비교라 생각되는데, 빠르게 달리기 위해 진화된 것이 바로 뒷발에 힘을 싫어 추진을
하고 앞발은 조향을 하는것이지요.
이 동력성능 하나만 보아도 후륜구동 시스템이 달기기 위한 차라는걸 알 수 있습니다.
다음은 조향 성능을 보겠습니다.
전륜구동형은 대부분 엔진을 횡배열(가로배열)을 하게 됩니다. 따라서 미션도 가로로 향하게 됩
니다. 보통 엔진은 조수석쪽으로 셋팅하고 미션을 운전석 쪽으로 셋팅합니다. 그래서 일반적으
로 운전자 혼자탔을때를 기준하여 차량의 좌우 무게를 맞추게 디자인합니다.
이것은 추돌사고시 엔진에 의한 2차 사고에 대해 운전자를 보호하기 위한뜻도 있습니다. 운전자
없이 사고날일은 없기에 우선 운전자부터 보호하자는 취지에서 그런것이지요.
엔진이 조수석쪽에 위치하게 되면 엔진 후미 아랫쪽(엔진의 크렝크 샤프트)에 달리는 미션은 운
전석에 위치하게 되며, 결국 미션에서 바퀴로 동력이 전달되는 드라이브 샤프트의 길이가 달라
지게 됩니다. 운전석쪽이 짧고 조수석쪽으로 길게되어 좌우 동력전달의 불균형이 이루어집니다.
물론 설계시 보정 되도록 하지만 완전일치가 되지 않습니다.
요것도 실험을 통해 해볼 수 있는데, 안전이 확보된 곳에서 핸들을 잡지 말고 급출발 해보싶시오
. 그럼 차량은 좌측이나 우측 어느 한쪽으로 확 쏠리며 출발하게 됩니다. 좌우 동력전달 차이가
발생하기 때문입니다.
이것을 "토크스티어" 라고 하는데, 이 토크스티어 때문에 FF로 제작되는 차량에는 순정마력이
300을 넘기지 않는 다고 하죠.. 그 이유는 300마력 이상에서는 토크스티어를 제어하지 못할정
도로 조향하는데 있어 위험하기 때문 입니다.
스포츠성을 살리는 스포츠 카에서 구동륜인 앞바퀴의 좌우 동력전달 불균형이라는건 넌센스 입
니다. 반면 후륜구동은 디퍼런셜기어가 중심에 있고 좌우로 같은 동력을 전달하기에 좌우동력
전달의 불균형은 있을 수 없습니다.
이것은 동력성능에도 불리하고 조향성능도 떨어뜨리는 원인이 됩니다.
또한 가로배열 엔진은 조향륜인 앞바퀴의 회전각을 떨어뜨리게 됩니다. 보다 바퀴가 틀수 있는
각도가 줄어든단 소리지요. 왜냐면 엔진과 미션이 좌우 바퀴쪽으로 길게 늘어져 있기 때문에 휠
하우스를 크게 잡을 수 없습니다. 그럼 결국 최소 회전 반경이 커지게 됩니다.
이러한 단점을 교묘하게 줄인 차량이 바로 아카디아 입니다. 분명 전륜구동형이지만 엔진은 세
로 배열(종배열)로 되어 있습니다. 그래서 휠 하우스를 더 크게 키울 수 있으므로 앞바퀴의 조향
각을 키울 수 있어 최소 회전반경도 전륜구동보다는 적게 나오게 되며, 엔진과 미션이 차량의 좌
우 중심에 위치하게 되므로 구동륜 바퀴의 동력 전달 불균형이 없습니다.
더 무겁고 스포츠카를 표방한것도 아닌 아카디아가 티뷰론 보다 빠를 수 있는 이유는 배기량차
이도 있지만 바로 이런차량 벨런스의 차이가 있기 때문 입니다.
(대부분 오너들이 엔진이 엔진룸 중앙에 위치할거라고 생각하고 있지만 전륜구동 차량의 경우
한쪽으로 치우쳐서배열 되게 되어있습니다.)
(투스카니 의 엔진룸 = 엔진이 가로로 배열되어 한쪽으로 쏠려 있음)
(제네시스 쿠페 의 엔진룸 = 엔진이 세로로 배열되어 중앙에 있음)
이외에도 후륜구동은 구동륜과 조향륜이 별개이므로 보다 빠른 핸들링이 가능해 집니다. FR의
앞바퀴에 달린 링크들은 모두 조향에만 쓰면 되지만, FF는 동력전달 샤프트도 달리게 됩니다.
또한 FR은 뒷바퀴가 추진하면서 나가고 앞바퀴는 조향만 하면 되기에 빠르고 예리한 스티어링이
되지만 FF는 조향을 하는 바퀴가 회전하며 굴러가고 뒷쪽은 그냥 따라오는 격이라 한박자 늦게
되며, 스티어링 휠도 많이 돌려야 (각을 크게해야) 합니다.
FF가 절름발이라 쓴이유중 하나는 뒷바퀴의 제어가 사실상 되지 않습니다.
그래서 제대로된 드리프트를 할 수 없지요. 단순히 급선회에 의한 뒷바퀴 미끄러 트리기(파워 슬
라이드)정도나 될까요?
FF에서 나타나는 필연적인 언더스티어 현상도 문제입니다. 물론 안전의 측면에서 대부분의 차량
이 약한 언더스티어 셋팅하지만, FF차량은 그런게 아니라 원래부터 언더스티어기 때문에 선회(
회전)각이 항상 커지게 됩니다.
스프린터가 400미터 트랙을 돌때 안쪽라인에서만 도는넘하고 바깥라인에서만 도는넘하고는 최
종 골인후에는 달리기한 길이에서 차이가 나듯이, 불필요한 거리를 더 달리는 되는 샘입니다. 결
국 더 늦게되는 것이지요.
언더스티어에 대해서는 엑설런트 드라이빙에서 이미 다루었습니다.
그리고 안전에 대한 부분을 말씀드리겠습니다.
보통 전륜구동의 엔진은 운전석쪽에 두고 미션을 조수석 앞에 위치하게 되었습니다.
차량이 정면 추돌시 엔진룸안에 있는 엔진과 미션이 실내로 밀려 들어오면서 압사하는 경우가
대부분 입니다. 하지만 후륜구동 차량은 엔진은 정중앙에 위치하므로 정면 추돌시 조수석과 운
적석사이 공간으로 밀려들어오고 미션은 기어부츠 아래(차량 하체부분)에 위치하기 때문에 본
넷이 다 없어질만큼의 큰 충격에도 엔진과 미션에 눌려 죽을 가능성이 희박하다는 것 이지요..
그래서 스포츠카가 아닌 일반 고급세단에도 후륜구동을 채택하는 이유 중 하나입니다.
차량의 안정성에서 빠질 수 없는 것이 바로 전.후 벨런스 입니다.
평균적으로 전륜구동 차량은 7:3, 후륜구동 차량은 6:4정도의 무게 배분을 같습니다.
이 무게배분은 코너링과 승차감 이외에도 브레크성능에 큰 영향을 미칩니다.
대부분의 자동차는 프론트 브레이크 7 , 리어 브레이크 3 의 브레이크 비율을 가집니다..
브레이킹시 차량의 무게가 앞쪽으로 집중되어 실제적으로 앞바퀴에 많은 부하가 걸리기
때문입니다. 쉬운예로 앞바퀴쪽 브레이크 패드는 1년정도에 교체 해 주는 반면 뒷바퀴는
3년 정도에 한번 교체 해 줍니다. 그만큼 앞쪽 브레이크에 대한 스트레스가 많다는 것 이지요..
실제로 4바퀴를 가진 자동차가 100키로 이상의 속도에서 풀브레이킹을 하게 되면..
앞쪽범퍼가 땅에 닿을듯이 숙여지는 걸 볼 수 있습니다 이를 로즈다운 현상이라고 하는데
이때 뒷바퀴는 거의 떠있다 싶을 정도로 많이 들리게 됩니다..
만약 무게배분이 7:3(전륜)인 차량과 6:4(후륜)인 차량이 같은 속도에 같은 풀브레이킹을 한다
면.. 전륜구동 보다 뒤쪽에 많은 무게가 배분되어있는 후륜구동의 네바퀴 접지력이 우수하죠..
그래서 달리기성능.코너링.브레이킹 모두 후륜이 우수 한 이유 입니다.
국내에 후륜차에 대한 지식이 무지하고 대부분 보급되어 양산되는 차량이 FF방식이다보니..
국내소비자들에게 후륜구동에 대해 어떠냐고 물으면 한국인의 60%이상의 대답은 아마도
"빗길,눈길에 잘미끄러지고 위험한차" 라는 대답이 가장 많습니다.
국내 오너들이 후륜을 타볼 기회는 대부분 후륜구동인 반면 뒤가 가벼운 포터.그레이스 기타 등
등 화물차량이다보니 이런 말이 많을 수 밖에 없는게 사실입니다.
벤츠.BMW.아우디 기타 등등 세계명차의 생산라인은 90%이상이 후륜입니다.
이런 자동차를 만드는 유럽의 국가들은 우리나라 보다 않좋은 기후 조건을 가지고 있습니다.
비도 더 자주 내리고 날씨도 우리나라보다 춥습니다. 어떤 나라는 1년내내 겨울인 나라도 있구
요..
하지만 위 글에서도 언급했듯이 가속성,코너링,브레이킹 에서 모두 우수 하기 때문에 후륜메카
니즘의차량이 대중화 되어 있는 것 입니다.
우리나라는 4계절의 나라입니다. 현명한 오너라면 한계절(겨울)에만 유리한 전륜보다는
한계절(겨울)에만 불리하고 삼계절 안전한 후륜이 더욱 매력이 있다고 생각합니다.
끝으로 반듯이 어느쪽이 좋다는 절대적 명제는 없습니다. FF 방식도 그 나름대로의 가치가 있습
니다.
하지만 스포츠카 를 표방하는 차량에 까지 FF 방식을 고집하는것은 코메디가 아닌가 싶습니다.
PS :
이젠 국내에도 젠쿱같은 후륜쿠페도 있고 제네시스와 에쿠스신형 같은 대형세단도 후륜구동을
채택하고 있죠.. 인터넷과 수입차의 보급으로 더이상 국내 소비자의 눈과귀를 막을 수 없기때문
입니다..
개인적인 생각이지만 국내에 후륜구동이 더욱 많이 보급되고 드리프트같은 매니아층이 늘어나
기 위해선..
젠쿱 보다는 포르테쿱 같은 차량정도의 가격과 크기에 후륜구동이 생산되어 팔였으면 하는 마음
입니다..
위에도 있듯이 전륜이 좋다 후륜이 좋다 라는 정확한 명재는 없습니다.. 하지만 벌써 20년 가까
이 후륜머쉰들을 만들어 내고 있는 일본을 보면.. 그들의 문화를 보면...
기껏 전륜차량으로 드레그나 와인딩 밖에 할 수 없고 그것역시 눈치를 봐야하는 국내의 현실이
안타깝다는 생각이 듭니다..
끝으로 긴글 읽어주셔서 감사 드리구요 앞으로 대한민국의 튜닝문화는 저희가 만들어 간다고 해
도과언이 아니라 생각됩니다. 올바른 튜닝문화를 선도 할 수 있는 하이튜닝 회원님들이 되었으
면 좋겠습니다.
안전 운전 하세요 !!
[출처] [펌] FF 와 FR의 차이점 (NF쏘나타 트랜스폼 동호회) |작성자 이상훈중사
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