스태빌라이저와 롤 강성

 

차량의 좌우가 따로 따로 상하 운동을 하는 것을 롤(Roll)이라 하며 이를 발생시키는 힘을 롤 모멘트 그리고 차량이 좌우로 기운 각도를 롤각이라고 합니다. 그리고 롤 모멘트를 롤각으로 나눈 것을 롤 강성이라고 부르는 데 이는 서스펜선 특성을 나타내는 중요한 지표로 활용되고 있습니다.

쉽게 말하면 롤 강성이란 롤링을 하지 않으려고 버티는 힘이라고 볼 수도 있습니다.

롤 강성을 증강시키는 가장 좋은 방법은 스태빌라이저(Stabiliser) 바의 사이즈나 성능을 강화시키는 것입니다. 이는 스웨이(Sway) 바 또는 앤티롤(Anti-roll) 바라고 불리기도 합니다. 코일 스프링이나 판 스프링 등의 보조 역할을 하는 일종의 스프링입니다. 따라서 이 또한 스프링을 만드는 탄성이 강한 특수강철을 소재로하여 제작합니다.

 

승용차용으로 가느다란 것은 웬만한 스프링 제조업체에서도 제작할 수 있으나 RV 등에 사용되는 굵은 것은 특수 장비를 갖추어야 비틀수가 있으므로 세계에서 한 두 군데 전문업체 외에는 제작하지 못합니다. 우리가 알고 있는 독일제 일제 알고보면 모두 같은 곳에서 OEM으로 생산되는 것이 현실입니다.  

스태빌라이저 바는 차량의 한쪽 휠이 올라가거나 내려가는 것을 비틀림 강성으로 롤 각을 제한하는 것입니다. 차량이 롤을 할 때는 당연히 한쪽 휠은 내려가고 한쪽은 올라가게 됩니다. 양쪽 휠을 스태빌리이저의 양쪽 끝으로 연결하면 차량의 양쪽 휠의 상하 운동은 바의 비틀림으로 나타나게 됩니다.

바의 강성이 강할 수록 바디의 롤을 억제할 수 있는 힘을 제공하게 됩니다. 따라서 차량의 롤을 발생시키려는 힘은 스태빌리이저에 의하여 흡수되는 것입니다. 그리고 이 힘이 양쪽 로워암으로 전달되는 것입니다. 바가 비틀어지면서 외곽 타이어에 걸리는 하중에 증가하게 됩니다.

스태빌라이저의 강성은 그 지름이 커짐에 따라서 급속하게 증가하게 됩니다. 1.25인치 바는 1인치 바 보다 무려 2.44배의 강성을 가지게 됩니다. 그리고 또한 샤시와 연결 되는 암의 길이에 따라서 강성이 달라지게 됩니다.

길이가 길면 길수록 강성이 떨어지는 것입니다. 아울러 스태빌라이저의 강성은 프레임 마운트의 강성이나 암이나 링크의 단단함 그리고 로워암 어디에 연결되느냐에 따라서 강성은 달라지게 됩니다. 좋은 예가 바로 과거에 투스카니의 경우 스트럿 위쪽으로 스태빌라이저의 연결 부위를 변경하여 코너링 능력을 향상시킨 것이 그것입니다.

따라서 스태빌라이저는 차량이 좌우로 롤링할 때만 강성을 높여주는 것이므로 좌우가 동시에 같은 방향으로 움직일 때는 서스펜션 강성에 아무런 영향을 미치지 않으므로 평소 노면이 좋은 도로에서 직진 주행시에는 승차감을 전혀 해치지 않으면서도 코너링시 차량이 좌우로 기울 때 이를 최대한 억제하는 기능을 하는 것입니다. 하나 노면이 좋지 않은 울퉁불퉁한 도로를 지날때는 승차감을 매우 나쁘게 만든다는 사실을 간과해서는 안될 것입니다.

 

 

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