프롤로그
이전 글에서 전륜 구동, 후륜 구동 자동차의 구조적, 기술적 차이에 대한 설명에 이어서 사륜 구동 자동차의 특장점을 분석해 보았습니다.
사륜 구동차가 왜 좋은 지 정말 추가 비용을 들여 사륜 구동 옵션을 선택할 만한 지 정확히 알려드리도록 하겠습니다.
사륜 구동 특징
사륜구동의 대표적인 특장점이 각 바퀴의 토크 조정입니다. 코너 주행 시 안쪽 바퀴는 제동을 걸어주고 바깥쪽 바퀴에는 구동력을 증가시켜 회전 속도 차이가 발생하게 되고 이에 따라 훨씬 더 안정적으로 코너를 회전해 나갈 수 있습니다.
차량의 컴퓨터 ECU가 노면에 따른 휠 스피드 센서 데이터를 바탕으로 자세 제어 장치인 ESC, 변속기, 사륜구동 시스템을 제어하고 앞뒤 좌우 각 바퀴에 최적의 토크를 할당하는 것이 이 기술의 핵심입니다.
그러나 사륜구동의 근본적인 장점은 매우 기본적인 물리현상으로부터 발생하는 것입니다.
바퀴가 회전하지 않을 때 노면과 타이어의 마찰계수와 그에 따른 마찰력이 가장 큽니다. 그러나 전륜 구동차의 뒷바퀴, 후륜구동차의 앞바퀴와 같이 수동 회전을 하게 되면 마찰계수와 마찰력은 감소하게 됩니다.
더 나아가서 엔진의 힘으로 직접 구동되는 바퀴는 지면을 치고 나가야 하므로 타이어와 노면의 마찰력은 더 감소하게 되며 구동력이 커질수록 마찰력은 더욱 감소하여 헛바퀴가 돌기도 합니다.
이와 같은 원리로 전륜구동차는 앞 타이어의 마찰력이 감소하여 급한 코너링 시 앞쪽이 원심력을 이기지 못하고 코너 바깥쪽으로 밀리는 언더스티어링 현상이 발생하게 됩니다.
반면, 후륜구동차는 뒤 타이어의 마찰력이 감소하여 급한 코너링 시 뒤쪽이 원심력을 이기지 못하고 코너 바깥쪽으로 밀리는데 이에 대한 반작용으로 앞쪽이 코너 안쪽으로 꺾이는 오버스티어링 현상이 발생하게 됩니다.
사륜구동 자동차에서는 구동력이 네 바퀴에 고르게 배분되면서 마찰력 감소가 상대적으로 적어지므로 전륜 구동이나 후륜 구동 차량보다 접지력이 증가하여 안정적으로 코너를 주행하게 됩니다.
사륜 구동의 근본적 장점
이것에 대해 좀 더 살펴보면 차량의 총 구동력이 100 이면 전륜 구동차는 앞바퀴에 각각 50의 구동력이 배분됩니다. 후륜 구동차의 경우에는 뒷바퀴에 각각 50의 구동력이 배분됩니다. 사륜구동 차량은 각 바퀴에 25의 구동력이 배분됩니다.
동일한 타이어, 동일한 노면, 동일한 주행 조건이라면 구동 회전에 의한 마찰력 감소는 절반으로 떨어지고 접지력이 네 바퀴에 고르게 증가하므로 훨씬 더 안정적인 드라이브가 가능하게 되는 것입니다.
처음에 얘기했던 안쪽과 바깥쪽 바퀴에 구동력 차이를 주는 기능 없이도 웬만한 코너는 안정적으로 돌아 나올 수 있는 기본 성능을 사륜 구동차는 이미 보유하고 있는 것입니다.
에필로그
사륜구동차는 구동력의 동등 배분만으로도 눈길이든 빗길이든 코너든 향상된 노면 접지력을 바탕으로 전륜이나 후륜구동차보다 우수한 주행 안정성을 갖게 됩니다.
여기에 각 바퀴에 정밀하고 독립적인 구동력 컨트롤이 더 해지면서 더더욱 안정적인 드라이빙을 선사하는 것입니다.
사륜구동은 추가 비용을 투입하여 선택할 가치가 충분히 있는 옵션이라는 의견입니다.
