튜닝 자동차 스프링스와 충격 그리고 그들이 하는 일

스프링/쇼크 관계

그들은 서스펜션 키트로 함께 제공됩니다. 그들은 함께 제공됩니다. 하지만 여러분은 스프링과 충격이 실제로 어떤 역할을 하는지, 그리고 여러분이 찾고 있는 각각의 특성이 무엇인지 알고 있나요? 일반적으로 커스텀 서스펜션을 하고 스프링과 충격을 별도로 주문하거나, 여러분이 하고 있는 일에 대한 기성 리프트 키트가 없는 한 이러한 것들은 여러분이 신경 쓰는 것들이 아닙니다. 하지만 일반 차량의 경우에도, 이러한 서스펜션 구성 요소의 각각의 작업을 이해하는 것은 서스펜션 문제를 진단하거나 차량과 그것을 사용하는 방법에 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Springs

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스프링은 서스펜션 시스템의 구성 요소입니다. 바퀴가 상하로 움직이면서 섀시와 차량의 나머지 부분에 충격을 최소화하는 역할을 합니다. 하지만 스프링의 주된 역할은 차량과 화물의 무게를 지탱하는 것입니다.

오프로드 차량에서 스프링의 가장 일반적인 측정은 일반적으로 인치당 파운드(lbs/in)로 표시되는 속도입니다. 간단히 말해서, 이것은 스프링을 1인치 압축하는 데 얼마나 많은 파운드가 필요한지를 알려줍니다. 스프링의 진동수는 스프링의 다른 측정이지만, 진동수 등급을 가진 애프터마켓 스프링은 거의 볼 수 없기 때문에 우리에게는 그다지 유용하지 않습니다.

스프링 비율이 증가함에 따라(수치적으로 더 높음) 스프링을 압축하는 데 더 많은 무게가 소요되며, 따라서 스프링이 더 많은 무게를 견딜 수 있습니다. 스프링 비율은 동일한 용도와 동일한 양의 리프트에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 예를 들어 YJ 프론트 스프링 비율은 165lbs/in에서 300lbs/in까지 다양할 수 있습니다. 스프링 비율이 더 높다고 해서 어떤 높이도 추가되는 것은 아니며 대부분의 경우 그렇지 않습니다. 더 많은 무게를 감당하기 위해서입니다. 그러나 필요한 것보다 훨씬 높은 비율로 스프링을 사용하면 힘든 승차감이 발생하고, 필요한 것보다 낮은 비율로 스프링을 사용하면 승차 높이에서 스프링이 부분적으로 압축됩니다. 후자의 경우 승차감이 감소하고(따라서 4인치 리프트 스프링이 지프에 3인치 리프트만 추가된 이유), 스프링은 무게를 더 쉽게 관리하도록 설계되지 않아 범프 스톱과 과도하고 갑자기 접촉하게 됩니다.

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스프링 레이트는 주로 스프링에 사용되는 강철의 두께에 의해 결정됩니다. 코일 스프링의 경우 코일의 직경이 두꺼울수록 비율이 높아집니다. 그리고 판 스프링 팩의 개별 잎이 두꺼울수록 비율이 높아집니다. 강철의 종류도 스프링 레이트에 영향을 미치지만 리프트 스프링에서는 특이한 것을 사용하는 것이 일반적이지 않습니다.

스프링을 주문하는 가장 좋은 방법은 차량의 무게를 아는 것입니다. 이상적으로는 경주용 체중계 세트를 사용하여 각 코너의 무게를 측정할 수 있습니다. 하지만 그럴 가능성은 없으므로 충분한 무게 정보를 얻을 수 있는 비용 효율적인 방법은 조경 공급 야드에 가서 그들의 체중계를 사용하는 것입니다. 총 무게를 원하는 다음 앞쪽과 뒤쪽만 측정할 수 있습니다. 이 정보는 원하는 설치 높이와 결합되어 고품질의 스프링 제조업체가 필요한 정확한 스프링을 개발하도록 하기에 충분할 것입니다.

Shocks

스프링 뒤에 숨겨진 기술은 비교적 간단하지만 충격을 이해하는 것은 더 어렵습니다. 충격이 어떻게 작동하는지에 대한 대부분의 부두목들이 튜브 내부에 숨겨져 있기 때문입니다. 또한 대부분의 충격 제조업체들은 그들의 밸브 사양을 공유하지 않을 것입니다. 여러분의 애플리케이션에 가장 적합한 충격을 얻는 것은 여러분의 사양에 맞추기 위해 특별히 그들을 제조할 회사들로부터 또는 가까운 것을 찾기 위해 기성품들을 분류하여 그들을 주문하는 것을 의미할 수 있습니다. 또 다른 옵션은 조정 가능한 충격이지만, 이것들을 사용하더라도 처음부터 밸브에 가까이 있어야 하며 그렇지 않으면 결코 최적화되지 않을 것입니다.

그러나 가장 중요한 것은 충격이 무게를 견디지 못한다는 점입니다. 충격의 목적은 스프링의 운동을 제어하거나 약화시키는 것입니다. 완전히 닳아버린 충격을 받은 차량을 운전해본 적이 있다면, 범프에 부딪힌 후에도 차체가 아주 오랫동안 계속해서 오르락내리락할 것이라는 사실을 알고 있을 것입니다. 고품질의 충격은 스프링의 운동을 한 번의 진동으로 지상고로 되돌려 놓을 것입니다.

충격은 기본적으로 유압 펌프입니다. 피스톤은 충격봉에 붙어 있습니다. 충격이 압축되어 늘어나면 이 피스톤은 유압 유체 내부에서 위아래로 움직입니다. 피스톤의 오리피스는 챔버의 한 부분에서 다른 부분으로 유체가 전달되는 양을 변화시켜 피스톤이 얼마나 쉽게 움직이는지를 결정합니다. 이것이 스프링의 운동 에너지를 열로 바꾸고, 열은 충격 유체를 통해 흩어집니다. 감쇠량에 영향을 미치는 변수는 챔버의 부피, 피스톤의 직경, 오리피스의 크기, 사용된 유체와 기체의 종류입니다. 그리고 그것이 가장 간단한 설계입니다. 우리 시장의 대부분의 충격 제조업체는 저속에 비해 고속에서 유속을 달리할 수 있는 프로그레시브 밸브 방식의 진보된 피스톤 설계를 가지고 있습니다.

충격은 트윈 튜브 또는 모노 튜브 디자인일 수 있습니다. 트윈 튜브 충격은 유압 오일과 가스(보통 질소)를 같은 챔버에 유지합니다. 이름에서 알 수 있듯이 두 개의 튜브가 있고 피스톤이 위아래로 움직이면서 유체와 가스의 혼합물이 서로에게서 이동합니다. 이는 단순하고 비용이 적게 드는 충격입니다. 한 가지 단점은 무거운 차량이나 매우 무거운 차축과 타이어에 사용할 때 과열될 수 있다는 것입니다. 작은 챔버에 공기를 최소화하기 위해 작은 압력의 질소 가스가 채워진 가스 충전식 트윈 튜브 충격이 있어 과열 문제를 줄일 수 있습니다.

모노튜브 충격은 고성능으로 간주됩니다. 그들은 가스에서 유압 유체를 분리시켜 통기 기회를 상당히 줄입니다. 그들은 충격봉에 부착된 피스톤 외에 부유식 피스톤을 도입하여 이 작업을 수행합니다. 부유식 피스톤 아래의 가스 전하는 고압입니다.

오프로드용으로 매우 인기 있는 모노튜브 쇼크의 변형은 원격 저장소를 사용한 것입니다. 가스 전하와 부유 피스톤을 별도의 캐니스터에 위치시킵니다. 이는 더 나은 열 방출을 위해 유체와 가스를 위한 더 많은 용량을 제공하고 다른 튜닝 옵션을 위한 잠재력을 제공합니다.

이 각각의 디자인에서 하나의 충격을 다른 충격과 구별되게 하는 기술은 특정한 밸브입니다. 맞춤형 충격 제작자는 차량의 무게, 차축의 무게, 바퀴와 타이어의 무게, 그리고 차량을 어떻게 사용하는지에 따라 밸브를 구성할 수 있습니다. 고속 사막 경주는 바위 크롤링보다 충격 조정에 훨씬 더 많은 주의를 기울여야 합니다.

많은 사람들이 핸들링과 성능을 향상시키기 위해 자동차에 코일오버를 장착하고 있지만 올바르게 설정하지 않고 있으며 잘못 설정하여 많은 취급 문제가 발생할 수 있습니다. 잘못된 설정은 업계의 방대한 잘못된 정보 때문이며, 다른 코일오버 제조업체에서도 코일오버를 올바르게 설정하기 위해 잘못된 기술을 권장하고 있기 때문에 도움이 되지 않습니다.

본 논문에서는 2점의 지상고 조절이 가능한 코일오버와 1점의 지상고 조절이 가능한 코일오버의 올바른 설정 방법에 대해 설명합니다. 2점의 조절이 가능한 코일오버는 아래 이미지와 같이 댐퍼 본체 높이 조절과 스프링 베이스 높이 조절이 가능합니다.

단일 조정 지점이 있는 댐퍼에는 스프링 베이스 높이 조정만 있습니다. 두 가지 방법 모두 댐퍼를 올바르게 설정할 수 있습니다. 두 가지 높이 조정 지점이 있는 댐퍼를 사용하면 자동차의 댐퍼 스트로크의 범프 대 드룹 비율을 미세 조정하는 데 도움이 되므로 트랙 자동차의 핸들링을 미세 조정하는 데 적합한 옵션입니다.

프리로드
댐퍼의 지상고 설정 방법을 취재하기 전에 먼저 예압의 영향을 살펴야 합니다. 예압은 주변에 잘못된 정보가 많은 또 다른 영역으로, 많은 사람들이 생각하는 것처럼 일반적으로 존재하지 않습니다. 대부분의 자동차는 선형 속도 코일 스프링을 사용하므로 스프링을 압축해도 스프링의 속도는 변하지 않습니다. 따라서 선형 코일 스프링에 질량 100kg을 얹어 10kg/mm의 속도로 압축하면 스프링의 속도는 여전히 10kg/mm이고 10mm만큼 압축됩니다. 스프링에 직접 총 200kg에 100kg을 더 추가하면 10mm 정도 더 압축됩니다.

스프링압력이 용수철에 미치는 영향

위 그림에서 첫 번째 스프링과 세 번째 스프링의 차이점은 스프링 3이 에너지를 저장하고 확장하려는 욕구를 가지고 있다는 것입니다. 그러나 당신이 스프링 1에 자동차의 질량을 놓으면 저장된 에너지와 매우 유사한 양을 운반하여 "예압"을 효과적으로 불필요하게 만듭니다.

만약 당신이 코일들이 완전히 늘어뜨리기 시작할 때까지 스프링을 너무 많이 압축하기 시작한다면, 이것은 비활성 코일들로 인해 스프링 속도에 영향을 미쳐 스프링 속도를 변화시킬 것입니다. 이 극단적인 경우에는 동일한 스프링 속도의 더 짧은 스프링을 설치하거나 도우미 스프링이 있는 경우 이를 제거해야 합니다.

프리로드가 존재하는 유일한 시나리오는 가변 레이트 코일 스프링입니다. 스프링이 압축됨에 따라 스프링 레이트가 변화하는 다양한 레이트 섹션이 있는 스프링입니다. 이러한 스타일의 스프링은 훨씬 더 드문 응용이며 지상고에서의 압축량은 각 코너의 스프링 레이트에 영향을 미칠 것입니다. 그러나 대부분의 응용 분야에서 그리고 대부분의 모터스포츠에서 선형 레이트 스프링이 사용됩니다.

댐퍼 스프링 설정

차에 댐퍼를 설치할 때는 일단 차가 지상고에 앉으면 댐퍼에 충분한 범프와 드룹 주행이 있는지 확인해야 성능을 최적화할 수 있습니다. 원칙적으로, 대부분의 차는 지상고에서 주행 가능한 양의 2/3이 범프에 해당되고, 주행 가능한 양의 1/3이 드룹에 해당되도록 댐퍼를 설정해야 합니다.

이를 위해 첫 번째 단계는 댐퍼에서 스프링을 제거하고 완전히 확장되었을 때 댐퍼 본체에서 돌출된 댐퍼 샤프트의 길이를 측정하는 것입니다. 그런 다음 댐퍼를 완전히 압축하고 다시 돌출된 댐퍼 샤프트의 길이를 측정합니다. 다음 방정식을 사용하여 사용 가능한 총 댐퍼 이동량을 계산합니다.

댐퍼 주행 계산 방법
댐퍼 주행이 계산되면 댐퍼의 늘어짐 주행량을 계산할 수 있습니다.

Droop Travel 계산 방법
Droup travel을 계산하면 다음을 사용하여 댐퍼의 범프 travel을 계산할 수 있습니다:

범프 트래블 계산 방법

다음으로, 코일오버에서 스프링을 제거한 상태에서 댐퍼를 차에 올바르게 장착하십시오. 만약 당신이 챔피언십에서 당신의 차를 경주한다면, 당신은 규칙과 규정에서 전방과 후방의 지상고 제한을 가질 가능성이 높습니다. 만약 그렇다면, 잭, 액슬 스탠드 또는 목재 등을 사용하여 당신의 섀시를 전방과 후방에 허용되는 최소 지상고로 설정하고 바퀴를 설치하십시오.

다음으로 댐퍼 본체 높이 조정을 사용하여 댐퍼를 조정하여 위에서 계산한 범프 대 드룹 비율을 설정합니다. 아래 애니메이션에서는 댐퍼에서 원하는 드룹 이동(빨간색)과 범프 이동(녹색)을 표시하기 위해 댐퍼 로드를 강조 표시했습니다. 댐퍼 본체 조정을 사용하면 댐퍼에서 사용할 수 있는 범프와 드룹 이동의 정확한 양을 얻을 수 있기 때문에 댐퍼 본체의 상단을 빨간색과 녹색 영역 사이의 라인에 설정해야 합니다.

위의 애니메이션에서 탑 마운트가 동일한 위치에 있는 것을 주목하십시오. 이 시점에서 지상고가 변경되지 않았음을 보여주는 것은 댐퍼 본체 내부에서 댐퍼 피스톤의 위치뿐입니다. 댐퍼 본체의 조정이 범프와 드룹 비율을 변경하는 데 있어 댐퍼 본체의 조정이 얼마나 효과적인지를 보여주는 것입니다.

다음에는 휠이 여전히 장착된 상태에서 범프가 결합될 때까지 휠을 잭으로 끝까지 올려놓으십시오. 이 시점에서 휠이 차체 작업이나 휠 아치에 닿지 않기를 바랍니다. 접촉되지 않으면 스프링을 장착하고 다음 섹션에서 지상고를 미세 조정할 수 있습니다.

만약 당신의 바퀴가 방해가 된다면 당신은 몇 가지 결정을 내려야 합니다. 한 가지 해결책은 범프 스톱이 결합되기 전에 남은 댐퍼 주행량만큼 차의 지상고를 높이는 것입니다. 당신이 차를 너무 낮게만 운행하는 상황이라면 이것은 종종 현명한 선택입니다. 만약 당신이 챔피언십의 지상고 요구 사항을 충족하도록 차를 설정했다면, 해결책은 간섭을 방지하고 바퀴가 차체에 리세스되도록 내부 아치를 잘라내거나 더 넓은 차체 작업에 맞추는 것입니다.

타이어가 외륜 아치에 부딪힐 경우 캠버 설정도 확인하십시오. 차를 정렬하는 데 아직 라운드가 끝나지 않은 것처럼 캠버 설정을 양의 캠버로 설정하거나 지상고에서 음의 캠버를 충분히 설정하지 못해 간섭이 발생할 수 있습니다.

위와 같은 상황이 발생하지 않으면 댐퍼 높이를 낮춰 범프 트래블의 일부를 제거해야 할 수 있습니다. 이는 범프 트래블의 양을 줄이고 앞서 계산한 비율을 뒤집는 드룹 트래블의 양을 증가시키기 때문에 절대적으로 최후의 수단입니다.

지상고 설정

댐퍼에 범프와 드룹 범위를 올바르게 설정하면 이제 코일오버를 제거하고 댐퍼에 코일 스프링을 다시 설치할 수 있습니다. 완전한 코일오버를 차에 다시 설치하면 이제 차를 다시 지면으로 내려 바닥에 앉을 수 있습니다. 차의 질량이 이제 스프링과 댐퍼에 앉았으므로 스프링 압축으로 인해 지상고는 이전에 설정한 지상고와 거의 확실히 다른 위치에 있을 것입니다. 이것은 완전히 예상된 것입니다.

이제 하부 스프링 플랫폼을 사용하여 자동차의 지상고를 설정할 수 있습니다. 자동차의 지상고를 높이면서 하부 스프링 플랫폼을 위쪽으로 돌리고 댐퍼를 아래쪽으로 돌리면 자동차의 지상고가 낮아집니다. 규정, 경험, 계산 또는 데이터를 기반으로 이전에 설정한 지상고가 달성될 때까지 하부 스프링 플랫폼을 사용하여 스프링의 바닥을 높이거나 낮추는 것이 목표입니다.

아래 애니메이션은 댐퍼 로드에 빨간색과 녹색 영역이 있는 이전의 댐퍼를 보여줍니다. 우리는 이제 차량 질량으로 압축된 스프링을 설치했습니다. 댐퍼 피스톤이 우리가 원하는 것보다 차체에서 더 낮게 안착되었음을 알 수 있습니다. 스프링 플랫폼을 올리면 댐퍼 피스톤이 어떻게 다시 원하는 위치로 상승하는지 알 수 있지만 이번에는 지상고도 상승합니다(리프팅 탑 마운트에 의해 표시됨). 스프링 플랫폼을 사용하여 지상고를 설정하면 댐퍼가 올바른 범프 대 드룹 비율로 올바른 위치에 있게 됩니다.

스프링을 압축해도 아무런 영향을 주지 않으므로 걱정하지 마십시오. 스프링을 너무 많이 압축하면 코일이 결속되어 비활성화됩니다. 이 경우에는 같은 강성의 스프링을 더 짧게 설치합니다.

지상고가 설정되었으면 차를 잭으로 뒤로 젖히고 바퀴를 바닥에서 들어 올려 댐퍼가 완전히 축 처지도록 합니다. 이 시점에서 스프링이 여전히 상부 마운트와 하부 마운트 사이에 끼여 있는지 확인합니다. 그런 다음 댐퍼가 올바르게 설정되었기 때문에 하부 스프링 횃불을 잠그면 됩니다. 만약 스프링이 느슨하다면 메인 스프링을 완전히 축 처지게 유지하기 위해 헬퍼 스프링을 설치해야 합니다. 헬퍼 스프링을 설치해야 한다면 헬퍼 스프링의 압축 두께와 동일한 거리만큼 스프링 횃불을 내려야 합니다. 설치하고 조정한 후에는 스프링 플랫폼을 더 조정해야 할 수 있으므로 지상고를 다시 확인하십시오.

이 최종 조정을 완료하면 이제 코일오버를 올바르게 설정하고 사용할 준비가 되었습니다.

의심

 

많은 사람들이 핸들링과 성능을 향상시키기 위해 자동차에 코일오버를 장착하고 있지만 올바르게 설정하지 않고 있으며 잘못 설정하여 많은 취급 문제가 발생할 수 있습니다. 잘못된 설정은 업계의 방대한 잘못된 정보 때문이며, 다른 코일오버 제조업체에서도 코일오버를 올바르게 설정하기 위해 잘못된 기술을 권장하고 있기 때문에 도움이 되지 않습니다.

본 논문에서는 2점의 지상고 조절이 가능한 코일오버와 1점의 지상고 조절이 가능한 코일오버의 올바른 설정 방법에 대해 설명합니다. 2점의 조절이 가능한 코일오버는 아래 이미지와 같이 댐퍼 본체 높이 조절과 스프링 베이스 높이 조절이 가능합니다.

단일 조정 지점이 있는 댐퍼에는 스프링 베이스 높이 조정만 있습니다. 두 가지 방법 모두 댐퍼를 올바르게 설정할 수 있습니다. 두 가지 높이 조정 지점이 있는 댐퍼를 사용하면 자동차의 댐퍼 스트로크의 범프 대 드룹 비율을 미세 조정하는 데 도움이 되므로 트랙 자동차의 핸들링을 미세 조정하는 데 적합한 옵션입니다.

많은 사람들이 댐퍼를 완전히 다른 방식으로 설치하는 방법을 배웠습니다. 이는 주제를 둘러싼 많은 잘못된 정보 때문인데, 심지어 일부 정보는 코일오버 제조업체에서 제공하는 문서에 권장됩니다. 그러나 제품의 품질은 매우 우수하지만 사실상 시중에 나와 있는 다른 제품의 복사본이며 이러한 제품을 만들고 피팅 가이드 등을 제공할 때 배경 지식이 생산 라인에 없는 불행한 경우입니다. 이것은 제품이 표준에 맞지 않는다는 것을 의미하는 것이 아니라 단순히 제공된 정보가 때때로 부정확하다는 것을 의미합니다.

KW나 AST와 같은 브랜드를 살펴보면 댐퍼 차체의 높이 조절 없이 스프링 플랫폼 조절만으로 코일오버를 판매하는 경우가 많습니다. 이는 댐퍼가 적합한 용도에 적합한 이상적인 지상고를 설계하여 자동차의 범프와 드룹 비율과 사전에 결정된 지상고를 효과적으로 설정하기 때문입니다. 그런 다음 스프링 플랫폼을 사용하여 개인 요구 사항에 맞게 지상고를 조절할 수 있습니다. 오일린은 설정에 맞게 댐퍼의 범프와 드룹 비율을 조절할 수 있다는 것이 추가적인 보너스이기 때문에 종종 댐퍼 차체 조절 기능과 함께 코일오버를 공급합니다.

댐퍼 본체를 사용하여 지상고를 조정하지 않는 이유의 예를 들어, 코일오버에 26Kg 스프링이 설치되어 있고 스프링 길이가 정확히 동일한 8Kg 스프링으로 이동하는 상황을 상상해 보십시오. 이는 극단적인 예이지만 추론을 보여주는 데 도움이 됩니다. 모든 높이를 이전과 동일한 장소에 설정한 상태에서 부드러운 스프링으로 이동할 때, 이제 자동차는 더 단단한 스프링보다 더 많은 양만큼 압축되기 때문에 더 낮게 앉게 됩니다. 자동차가 낮아진 방법은 댐퍼를 압축하고 댐퍼 피스톤을 댐퍼 본체 내로 더 밀어 넣는 것입니다(범프 이동을 줄이는 것). 따라서 이제 댐퍼 본체를 사용하여 자동차를 다시 위로 올린다면, 이 감소된 범프 이동은 여전히 지상고에서 스프링이 여전히 같은 양만큼 압축되기 때문에 유지됩니다.

하지만 하부 스프링 플랫폼을 이용해 지상고를 높였다면 일단 부드러운 스프링이 장착되면 차를 올리고 댐퍼 피스톤을 댐퍼 본체 내부로 밀어 올려 설정해야 할 곳으로 범프 이동을 늘렸을 것입니다. 이렇게 하면 지상고 변화를 달성하고 댐퍼 비율을 원래 위치로 다시 설정할 수 있습니다.