[질문] ff차량 엔진하중과 언더스티어 상관관계

[루리웹-4678305712]

ff차량에서 ‘엔진이 앞에있는부분’이 언더스티어 유발시키는것이 맞나요?(다른변수 제외)
언더스티어가 보통 전륜구동에서 코너에서 엑셀시 하중이동으로  앞바퀴 하중이 약해져 그립저하로인해 발생하잖아요. 제 생각에는 전륜구동차량에서 그나마 엔진이 앞에 있는게 뒤에있는것 보다 앞바퀴에 하중을실어 그립을 유지하는데에 도움이 되는거 같은데 맞나요?
만약 아니라면 rf차량(후륜엔진 전륜구동)이 실제로 존재한다는 가정하에 ff차량과 엔진하중관점에서 언더스티어 발생 비교부탁드립니다.




그밖에 ff차량이 언더스티어 나는 이유들은 이미 잘 알고있습니다.(앞바퀴에 구동력, 선회력 집중으로인한 그립저하 등등) 
후륜구동차, 오버스티어관련 질문도 아닙니다.

[WindCannon]

엔진이 앞에 있는게 뒤에있는것 보다 앞바퀴에 하중을실어 그립을 유지하는데에 도움이 되는거 같은데 맞나요?

네. 일반적으로 MR 이나 FR 인 경우 전륜과 후륜의 무게 배분을 대체적으로 50:50 으로 하는 편이 유리한데, 전륜의 경우 적으신 대로 가속 시 무게 중심이 뒤로 쏠리면서 전륜에 가해지는 무게가 FR 에 비해 더 많이 줄어들게 되고 그만큼 전륜의 접지력이 약해지기 때문에 엔진을 조금이라도 앞으로 놓고 전륜의 위치는 최대한 뒤로 놓아서 무게 중심을 가능한 앞으로 놓는 편입니다. 그런 이유로 FF 와 FR 차를 측면에서 보면 FF 는 대체적으로 오버행이 길고 FR 은 오버행이 짧은 편입니다.

[WindCannon]

FF 의 가속 시에는 앞에 있는 무게 중심이 뒤로 밀리므로 FR 보다 불리한 가속 문제를 어느 정도 해소해 주긴 하나, 대신 코너링과 감속 시에는 오히려 이게 불리하게 작용하게 됩니다. 예를 들어 FF 의 무게 배분이 60:40 이라면 감속 시에는 이게 80:20 이 될 수도 있고 지나치게 무게 중심이 한쪽으로 이동하면 콘트롤이 어렵게 될 가능성이 높습니다. 전반적으로 FR 이 경주에 유리한 이유 중 하나입니다.

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가려운 부분이 시원하게 해소되었습니다. 감사합니다!

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추가질문있습니다! 앞쪽하중으로 인해 그립상승효과도 있겠지만 앞쪽하중을 바탕으로 밖으로 나가려는 원심력도 작용할텐데 언더스티어에 영향을 끼치는 부분은 없을까요?

[WindCannon]

차 회전은 결국 차의 관성과 타이어:지면 간 마찰력의 싸움으로 볼 수 있는데..
무게는 관성과 마찰력에 동일하게 작용하기 때문에 무게가 늘어나도 그만큼 마찰력이 늘어나므로 무게에 영향을 받지 않을 것 같긴 합니다.
그러나 언더스티어 전의 "그립" 상황이 그렇고, 언더스티어 (슬립) 에 들어가면 마찰 계수가 급하게 낮아지고 불규칙해지므로 관성이 더 큰 힘을 가지게 되기 때문에 무게가 실리는 쪽이 불리합니다.
그런 면에서 보면 무게 배분을 앞쪽에 둔 FF 가 FR 보다 불리할 것 같네요.

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답변 감사합니다! 이해가 잘가네요! 마찰력과 관성이 언더에 같이 작용하니까요. 근데 언덕코너길에서 전륜구동에서 언더가 더욱 잘터지잖아요. 그때에는 하중이 뒤로갔을때인데 앞쪽의 무게에 대한 관성보다 마찰력의 영향이 더욱 크다는 근거가 아닌가해서 질문드립니다.

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결론은 전륜차량의 ‘그립상황’에서는 뒷부분에 무게배분을 둔 차량(오르막길과 같은상황)이 언더가 잘뜨는게 아닌가요? 이럴때는 앞쪽의 무게에대한 관성적지만 앞바퀴 마찰력의 그립도 적은 상황이니까요.

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반대로 후륜의 오버스티어시 rr차량도 비슷하지않을까요?(fr차량과 비교시). 같은출력에서 비교할때 가속시 그립상황에서 뒷바퀴가 무거워 오버가 뜨기는 비교적 어렵지만 일단 슬립이 일어나면 뒤쪽의 관성으로인해 오버스티어의 힘이 엄청나게쌔 자세잡기가 어려운것처럼요.

[WindCannon]

차가 경사면에 있는 경우 중력이 지면과 직각이 아닌 상태이므로 중력의 일부가 지면과 평행하게 차에 작용하게 되므로 위에서 간략하게 여러가지를 생략한 상황 (단순히 관성 vs 마찰력) 보다 복합적으로 봐야 할 듯 합니다. 위 그림과 같이 차가 언덕을 올라가는 상황이라면 경사 때문에 중력 일부가 차의 진행 방향과 반대 방향으로 가해지게 되고 이 중력으로 인해 앞쪽이 다소 불안정하게 되고 이런 이유로 전륜에 스핀이 발생하기 때문 아닐까 싶고, 언더스티어와는 조금 다른 상황일 듯 합니다. 긴 막대를 바닥에 놓았을 때는 안정적이지만 한쪽을 손에 놓고 세우면 중심 잡기가 어려운 것처럼요.
언더스티어는 스티어링을 돌려 차를 회전시키려고 하는데 속도가 빠르거나 같은 이유로 관성이 마찰력보다 강해 회전하지 않고 밀리는 상황이므로, FF 에서의 악셀 상황에서 휠스핀이 나는 상황과는 조금 다른 관점에서 봐야 할 듯 합니다.