과학

[자동차 공학] 코너링과 슬립

개드립 보다가 난전이 있길래 필받아서 씀 ㅋ


먼저 공학에서의 슬립이란?





미끄럼 (slip)


- 두 물체가 접촉한 상태에서 상대 변위를 일으키는 것.





인데 뭔말인지 모르겠지? 기계공학도라면 익숙할 수도 있지만..


rubber.jpg


보다시피 손으로 저 고무 막대를 접촉해서 힘을 주니까 원래는 일자로 되어있었던 선들이 곡선으로 즉, 상대변위를 일으키게 되었지?


이런 현상을 미끄럼 영어로는 슬립이라고 해




그렇다면 이 슬립이 코너링과 무슨 연관이 있을까?




tire.gif


바로 타이어가 코너링시에 이런 방식의 미끄럼이 발생하기 때문이야


아직 이해 안되지? ㅋㅋ 동영상을 통해서 저 볼록한 부분이 무엇인지 알아봅시다.




보면, 조향을 하지 않을때는 타이어가 똑바로 가지만, 조향이 일어나고 있는 중에는 타이어 중앙이 볼록하게 변하는 것을 볼 수 있어


이처럼 타이어가 현재 진행하고 있는 방향과 내가 조향하려는 방향이 달라질 때 타이어의 변형이 일어나는 데 이를 바로 타이어의 슬립이라고 하고


그 방향 사이의 각도가 바로 슬립 앵글이 되겠음


즉, 타이어가 가진 슬립 앵글 한계가 크면 클수록 과도한 조향(핸들링)에도 타이어가 끈끈이 지면을 잡아줄 수 있단 말씀!


그렇기 때문에 저 변형이 부분이 얼마나 잘 늘어지고 얼마나 많은 면적이 땅에 붙어있느냐에 따라서 고성능 타이어라고 하고 가격도 비싸지지


(참고 : 사이드 월은 고려 안하고 지면과의 마찰력만을 고려한 이야기)



이를 잘 살리기 위해 F1 경기에서도 자주 등장하는 장면이 있지



보면 오다가 요리조리 차를 움직이면서 타이어 열을 받게 하지?


고무가 열을 받으면 더 말랑말랑해져서 슬립이 일어나기 쉬워지니까 일부러 저렇게 타이어에 열내는 거임 ㅋ





이제 한번 적용해 볼까?



slip-angle.jpg


왼쪽 도표를 보면, 스트리트 타이어와 레이싱용 타이어의 슬립 앵글이 차이가 나는 것을 볼 수 있어


지금까지 배워본 바에 의하면 당연히! 레이싱용 타이어의 슬립앵글이 훨씬 큰걸 볼 수 있지?





하지만 슬립이 미끄럼이라고 번역이 되면서, 많은 혼란이 일어나게 되었지


왜냐하면 우리가 평소에 알고있는 '미끄럼'이란 단어는 빙판에서 '슬라이딩', 오일 위로 '슬라이딩' 하는 경우이므로


마찰력이 낮을 때 '슬라이딩'이 일어난다고 알고 있고, 그에 따라 드리프트를 할 때 차가 미끄러지는 것 처럼 보여서 일부러 슬립을 준다 라는 표현을 쓰는데


공학적으로는 틀린말임


왜냐하면, 위에서 설명한 바와 같이 공학적 의미의 슬립이 일어나기 위해서는 충분한 마찰력 뿐만 아니라 물체의 탄성이 작용되어야 하는데


마찰력이 최대한 낮아야 발생하는 '슬라이딩'과는 의미가 같지 않기 때문이야




그래서 결론


드리프트는 슬립 때문에 일어난 것이 아닌, 타이어가 버틸 수 있는 최대 슬립각 이상으로 조향 할 때 타이어가 버티지 못하고 '슬라이딩' 하는 현상


이라고 말해 소신있게 잘난체 하는 개드립퍼가 되길!



궁금한거, 이해 안되는 거는 댓글로 질문해주세요






15개의 댓글

방금 댓글 달았던애 답변해주려고 하니까 어디 도망감? ㅋㅋㅋ

답변내용

- 아 그 이야기를 안썼구만, 게시판에서 논란이 된 글이 슬립이랑 드리프트랑 싸우고 있던 글이었음

슬립이 일어나서 드리프트를 한다 이런식으로 이야기가 되어서

일반인들이 슬립이랑 슬라이딩이랑 혼동을 보이는 것 같아 이 글을 써봤음
0
2014.05.23
그렇구만 좋은지식이다 감사하다
0
2014.05.23
조은지식이다. 더불어 혹시 수막현상에 대해 자세히 써있는거 이쓰면 한자 부탘드림
0
2014.05.23
좋은거 배우고 갑니다.
근데 대부분 슬립= 타이어 미끌림으로 아는 사람들이 더 많아서... -ㅅ-;
0
2014.05.24
어... 다시 찾아보고 왔는데...
뭔가 좀 아닌거 같은데??
슬립이라는 것으로 찾아보면 얼음위에서 미끄러지거나 하는등의.. 우리가 흔히 사용하는 미끌림에 대한게 나와
근데 슬립앵글이라고 검색하면 니가 말한게 나오는데.. 그렇다면 니가 포인트를 잘 못 찍은거 아님??

구글링을 해봐도 슬립이라고만 하면 미끄러지는 것에 대한 것들이 나와.. 그럼 우리가 평상시에 드리프트를 시도하다가 드리프트는 커녕 미끌어져서 벽에 옆구리부터 때려박을때도 슬립했다라고 말하는게 맞는거 아냐??
그것을 공학적으로 분석을 하려면 슬립각을 따지고 별짓거릴 다하겠지만, 평상시엔 그냥 미끌리면 뭐든지 슬립이라고 말해도 될거 같은데?
0
@어랏
맞아 ㅎㅎ
이 글은 공학적인 글이고 자동차를 공학적으로 분석할 때 적용한다는 한계가 있지
평상시엔 미끌리면 뭐든지 슬립이라고 말해도 됨~
0
2014.05.24
태클좀 달께.....
와리가리를 해서 타이어를 녹인다음 슬립이 잘일어나게 한다는 걸 봤는데.... 그 반대에요.....
타이어가 녹으면 쉽게말해서 고무가 녹아서 풀이되거든???
그럼 슬립이 잘 일어나는게 아니라 오히려 트랙션이 증가하는건데?
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@십리
맞아 타이어에 열을 주면 트랙션도 증가하고 슬립 앵글도 커져서 안정적인 조향이 가능하지
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2014.05.24
@긍정적인마인드
ㅇㅇㅇㅇ웅 마져......
우리 라이딩갈때도.....민폐이긴 하지만 죽기 싫어서 타이어 좌우측까지 따끈따끈하게 달구고 가....
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@십리
민폐보단 안전이지 ㅋㅋ
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2014.05.24
신기하네 추천준다
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2014.05.24
일단 추천하나 주고 질문하나 하자!!
자전거나 바이크같은 이륜차에서도 저런 이론이 성립하냐?? 이륜차는 차체가 기울어지면서 타이어도 같이 기울어지는데, 이건 어떻게 설명하면 좋을까??
0
2014.05.25
@내가아는데
그래서 타이어 생긴게 다른거 아닐까. 자동차 타이어는 확실하게 노면이랑 맞닿는 면과 사이드월로 나눠져 있지만 이륜차용 타이어는 그 지면과 맞닿는 면 자체가 둥글게 생겼잖아. 즉 평면이 찌그러지는 것과는 다르겠지만 마찬가지로 반주형 단면도 전체적으로 찌그러지면서 트랙션을 증가시키겠지.
0
@내가아는데
이건 타이어를 사용하는 모든 탈 것에 적용되는 이론이라서 이륜차에도 적용이 되고,
기울어지는 것은 그거에 대한 또 다른 원리가 필요하지 프레녹스가 말한 것 처럼 타이어의 형상 자체가 달라지게됨
하지만 사륜차라고 해서 타이어가 기울어지지 않는 것은 아니야
왜냐하면 캠버와 토우 조정을 통해서 코너링시 안쪽과 바깥쪽 타이어의 기울기 또한 달라지기 때문이지
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2014.05.25
@내가아는데
바이크는 내가 설명해주껭.....
일단 저 이론이 성립히긴함.......
근데 서킷주행이 아니고서는 쉽게 말해서 끼리리리리릭 소리내면서 달릴일이 없어... 거의 풀 그립임....
차하고의 차이는 지면과의 접촉면이 매우적고 슬립보단 그립이지
0
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