Unsprung Mass
懸架下質量
1. 개요
현가장치 아래에 걸려있는 물체들의 총질량.용어 자체는 던롭에서 근무하던 수학자 Albert Healey가 정의한 것으로, 1924년 11월에 서스펜션에 관한 접근법을 연구한 논문을 발표할 때 이러한 용어를 사용하였다.
2. 상세
현가하질량이 정확히 어디까지 걸쳐있는가에 대한 의견은 엔지니어/연구자들마다 다르다. 그렇지만 기본적으로 다음 부품들에 대해서는 확실하게 현가하질량에 해당된다고 인정한다.현가하질량에 해당되는 확실한 부위는 다음과 같다.
현가하질량에 절반만 해당되는 부위는 다음과 같다.
3. 효과
3.1. 작을수록 좋은 점
작을수록 좋은 점은 뒤집어서 같은 현가하질량에서 현가상질량을 늘리는 방식으로도 만들 수 있지만, 현가하질량은 현가상질량에 비해 매우 작기 때문에 같은 효과를 보려면 엄청난 증량을 해야 하고, 그에 따라 가/감속 능력의 저하는 물론이고 연비에서도 손해를 보게 된다.- 로드홀딩 향상
현가하질량 감소의 가장 큰 효과. 현가하질량이 작으면 현가상질량으로 만들어지는 중력이 현가하질량을 누르는 효과(가속도)가 상대적으로 커져 노면에 더 잘 붙어있게 된다. 고성능 차량들이 화재 위험성이 매우 높은 마그네슘 휠이나 매우 비싼 카본 휠을 장착하는 이유 중 하나가 바로 이것이다.[4]
- 승차감 향상
승차감은 서스펜션과 타이어 사이드월 및 공기압의 영향을 많이 받긴 하지만, 현가하질량 감량의 영향도 무시할 수는 없다. 현가하질량이 줄어들 경우 노면의 요철에서 받는 충격도 그만큼 줄어들게 된다. 이러한 충격력이 현가장치 위로 전달될 때 현가장치 위의 물체가 움직이는 정도(가속도)가 상대적으로 작아져서 차의 흔들림이 상대적으로 줄어들게 된다.
3.2. 클수록 좋은 점
반면에 클수록 좋은 점은 현가하질량 그 자체에 대해서만 작용하기 때문에 현가상질량을 줄인다고 현가하질량 증량과 동일한 효과를 볼 수 있는 것은 아니다.- 고주파 진동절연
쉽게 말하자면 자잘한 요철이 많아 불규칙성이 매우 빈번한 노면에서의 진동폭을 감쇄시킬 수 있다. 노면의 불규칙 빈도는 노면 자체의 상태에 따라서도 달려있지만,[5] 기본적으로 차량의 속도에 비례해서 높아진다. 현가하질량이 작다면 바퀴가 일일이 자잘한 요철과의 충격으로 인해 잔진동이 생기지만, 현가하질량이 크면 자잘한 요철에서 받는 충격 효과가 작아져 그러한 요철을 거의 무시하듯이 지나가게 되므로 잔진동이 잘 일어나지 않게 되고, 노면소음이 줄어드는 효과도 있다.
4. 여담
[1] 같은 질량이라도 휠 옵셋에 따라 현가하질량 가감의 효과가 달라진다.[2] 정확히는 차동 기어에서 바퀴까지의 구동축.[3] 사실 댐퍼는 정립식이냐 도립식이냐에 따라 위아래 질량 배분이 달라진다.[4] 다른 이유로는 회전질량 감소로 인한 가속성능 향상이다.[5] 아스팔트 포장도로라 하더라도 자잘한 요철이 굉장히 많으며, 콘크리트 포장도로는 말할것도 없다.