스크럽 반지름

스크럽 반경은 킹 핀 축과 바퀴의 접촉면 중심 사이의 전방 시야의 거리로, 양쪽이 이론적으로 도로를 건드릴 수 있다. 긍정적일 수도 있고 부정적일 수도 있고 0일 수도 있다.

킹핀 축은 허브의 상부 볼 조인트와 하부 볼 조인트 사이의 선입니다. 맥퍼슨 스트럿에서 상단 피벗 지점은 스트럿 베어링이고 하단 지점은 하부 볼 조인트다. 조향 축의 기울기는 조향 축과 휠의 중심선 사이의 각도로 측정한다. 즉, 캠버 각도가 피벗 지점 내에서 조정 가능한 경우 스크럽 반경을 변경할 수 있으며, 이는 차량의 타이어 폭과 오프셋을 변경한다.

킹핀 축 교차로 지점이 접점 중앙의 바깥쪽인 경우 음수, 접점 안쪽인 경우 양수. 스크럽 반경이란 용어는 타이어가 양극 또는 음극 모드에서 중심선을 켜지 않고(회전 시 도로를 스크럽) 마찰력이 증가하기 때문에 휠을 돌리는 데 더 많은 노력이 필요하다는 데서 유래한다.

스크럽 반경의 큰 양의 값인 4인치/100mm 가량은 여러 해 동안 자동차에 사용되었다. 그 장점은 바퀴가 조향되면서 타이어가 굴러서 브레이크를 밟지 않는다면 주차할 때의 힘이 줄어든다는 것이다.

작은 스크럽 반경의 장점은 조향장치가 제동 입력에 덜 민감해진다는 것이다. 스크럽 반경이 넓어지면 안쪽 바퀴를 땅속으로 밀어 넣어 도로의 느낌을 더한다.

음의 스크럽 반경의 장점은 지오메트리가 브레이크 회로 중 하나에서 발생하는 분할 μ(mu) 제동 또는 고장을 자연적으로 보상한다는 것이다. 또한 타이어 감압 시 중앙점 조향 기능을 제공하므로 이 비상 시 안정성과 조향 제어력이 향상된다.

스티어링 축 기울기

조향 축 기울기(SAI)는 조향 축의 중심선과 타이어의 중심 접촉 영역에서 수직선 사이의 각도(전방에서 본 경우)이다.

SAI의 효과

SAI는 바퀴를 한 바퀴 돌린 후 직진 주행 위치로 돌린다. 스티어링 축을 안쪽으로 기울임으로써(휠에서 멀리) 휠이 한 방향으로 회전할 때 스핀들이 오르락내리락하게 한다. 스핀들이 아크로 이동함에 따라 타이어를 강제로 지면에 넣을 수 없기 때문에 타이어/휠 어셈블리는 서스펜션을 상승시키고 따라서 타이어/휠 어셈블리가 되돌아올 수 있을 때 낮은(중앙) 리턴 포인트를 추구하게 된다. 따라서 직진 또는 직진하는 경향이 있기 때문에 방향 안정성을 유지하기 위해서는 덜 긍정적인 캐스터가 필요하다. SAI는 양쪽 스티어링 타이어에 대해 회전하면서 포지티브 캠버를 추가한다. 차량은 SAI로 인해 높은 양의 캐스터의 단점 없이 안정적인 핸들링을 제공한다.

스크럽 반지름

스크럽 반경은 타이어 중심선과 SAI 라인 사이의 노면에서의 거리로 조향축을 통해 아래로 확장된다.

조향축을 통과하는 선은 타이어가 회전하는 회전 지점을 만든다. 이러한 선들이 노면에서 교차하면 스크럽 반경이 0이 된다. 교차로가 도로 표면 아래에 있을 때, 이것은 양의 스크럽 반경이 된다. 반대로 선들이 도로 위에서 교차할 때 음의 스크럽 반경이 나타난다. 조향 축 선이 도로에 닿는 지점은 타이어가 회전하는 풀크럼 피벗 지점이다. 스크럽 반경은 휠 오프셋이 변경될 때마다 변경된다. 예를 들어, 바퀴가 차체의 밖으로 밀려나면 스크럽 반경이 더 양성이 된다. 오래된 자동차는 스크럽 반경이 0에 가깝지만 종종 긍정적인 면이 있는 반면, ABS를 탑재한 신형 자동차는 음의 스크럽 반경을 갖는 경향이 있다(이 때문에 대부분의 신형 자동차는 휠이 차내에 더 많이 오프셋된다).^[1]

스퀴즈

스크럽 반경이 0일 때 스퀴드가 발생한다. 피벗 지점이 타이어 풋프린트의 정확한 중심에 있을 때 휠이 회전할 때 반대 방향으로 스크러빙 작용을 일으킨다. 타이어 마모와 코너링의 불안정성이 그 결과다.

보류 중인 신청서

맥퍼슨 스트럿 장착 차량은 대개 스크럽 반경이 음이다. 스크럽 반지름 자체는 직접 조절할 수 없지만 캠버 조정 시 상부 조향 축 지점이나 스핀들 각도가 변경되면 변경된다. 이는 스티어링 너클에서 캠버 조정 기능이 있는 맥퍼슨 스트럿의 경우에 해당된다. 캠버는 보통 좌우로 1/4° 이내로 유지되기 때문에 스크럽 반경의 차이는 무시할 수 있다.

스크럽 반경이 음수일 경우 토크 조향이 감소하고 브레이크 고장 시 안정성이 향상된다. SLA 정지는 일반적으로 양의 스크럽 반경을 가진다. 이 서스펜션을 사용하면 스크럽 반경을 조정할 수 없다. 스크럽 반경(양극 또는 음극)이 클수록 스티어링의 힘이 줄어든다. 차량이 오프셋 휠, 대형 타이어, 높이 조정 및 측면 캠버 차이로 개조되면 스크럽 반경이 변경되고 차량의 핸들링과 안정성에 영향을 미치게 된다.

참조

• Reimpell, Jornsen; Helmut Stoll; Jurgen W. Betzler. The Automotive Chassis Engineering Principles. SAE International. ISBN 978-0-7680-0657-5.

외부 링크

• 스크럽 반지름 동작 서스펜션 지오메트리 계산기