오늘 샵에서 얼라인먼트를 맞추고 와서 매우 흡족해서 오랜만에 글을 써봅니다.
휠 얼라인먼트란 축에 붙어 있는 휠의 각도를 맞춰 주는 것입니다.
그냥 바퀴를 앞으로 앞으로 똑바르게 하면 안되냐고 쉽게 생각할 수 있는데요. 똑바르게 하는 것도 한가지 방법이나 여러 목적을 위해서 다양한 수치로 조절을 해줄 수가 있습니다. 휠 얼라인먼트에 따라서 차의 느낌이 얼마나 달라지는지 모릅니다.
입체적으로 보면 축이 3개가 있습니다. 이를 각각 CASTER, CAMBER, TOE라고 하고 각 수치 마다 차에 미치는 영향이 달라집니다.
CASTER
스티어링을 돌리면 서스펜션에 연결된 축(Pivot)을 중심으로 바퀴가 도는데요. CASTER는 Pivot축과 연직방향의 각도 차이를 말합니다. 운전자쪽 옆에서 봤을 때 축이 ‘/’ 방향이 되면 positive caster가 되는 거구요 ‘\’이면 negative caster가 되는 것입니다. Positive caster로 갈 수록 핸들이 무겁게 느껴지게 되고 직선 복원력이 강해집니다. 반면에 negative caster로 갈수록 스티어링 input에 매우 민감해지지만 핸들이 가볍고 직선으로 운전하기가 매우 힘들어집니다. 차마다 절대 수치에는 차이가 있으나 대게는 약간의 positive caster로 셋업하는게 대부분이구요. 안전 운전과 스티어링의 반응 속도 등을 따져서 적절한 숫자로 고정하는게 좋습니다.
CAMBER
차를 앞에서 뒤로 바라봤을 때 바퀴 각도가 ‘/\’ 이런 모양이거나 ‘\/’ 이런 모양이거나 하게 생겨먹은 축이 CAMBER입니다(표현력 부재 ㅠ.ㅠ). 연직방향에서 바퀴가 차 쪽으로 기대는 경우가 negative camber구요 바깥으로 향해 있는 것이 positive camber입니다. Camber는 코너링에 영향을 많이 줍니다. negative camber로 갈 수록 차가 코너에서 안정적이며 oversteer(턴이 스티어링 인풋보다 각이 더 많이 꺾이는) 하는 경향이 있어서 지나친 negative camber는 차가 팽팽 돌아버리고 타이어 안쪽이 더 빨리 닳게 됩니다. 반면에positive camber로 갈 수록 코너에서 덜 aggressive하고 지나치면 understeer하게 됩니다. 물론 타이어의 바깥쪽이 더 빨리 닳는 경향이 있겠죠. 차의 앞과 뒤의 camber값이 다르면 이에 따라서 코너에서의 느낌이 달라집니다. 예를 들어서 뒷바퀴의 camber가 더 negative하면 코너를 진입하고 나서 뒷꽁무니가 훨씬 빨리 따라 오게 되죠. (고로 understeer하는 경향) 앞 뒤 바퀴의 camber의 gap이 커질수록 앞뒤 타이어 닳는 속도 차이가 커져서 tire rotation을 훨씬 자주해줘야 합니다. 실제 camber값은 차의 속도에 따라서 달라지는데 Factory Configuration은 highway speed에서 tire가 가장 적게 다는 숫자에 맞춰서 나오는게 기본이고 여기에 차의 안정성을 더하기 위해 살짝 negative하게 해주는 경향이 있다고 합니다.
TOE
차를 연직방향에서 바라봤을 때 /\ 모양이면 Toe-in (차 진행 방향에 대해서 바퀴각이 약간 안으로 모인 모양) \/ 모양이면 Toe-out이라고 합니다. Toe값이 매우 크면 직진하는데 바퀴 끼리 경쟁해서 저항력이 생기니 연비가 떨어지고 타이어가 빨리 닳아 버리므로 Toe값은 0에 가깝게 맞추어 줍니다. Toe값이 좌우가 다르면 차가 편향이 되거나 한쪽 타이어가 빨리 닳게 됩니다. Toe값도 속도에 영향을 받으므로 Highway 속도에서 연비가 잘 나올라면 정지상태에서 아주 약간 Toe-in을 해주되 차 운전범위에서 Toe-out 상태가 되지 않도록 해주는 게 좋구요. 코너에 목숨 걸고 싶으면 뒷바퀴만 Toe-out을 해주는 것도 하나의 방법인데 타이어를 자주 사야하는 아픔이 있습니다.
Alignment Goal
제가 추구하는 차의 상태는 일단 1) 안전하면서 2) 4개 타이어가 균일하게 닳고 3) 좌우 턴의 느낌이 동일하고 4) 스티어링 반응이 좋으며 5) 코너에서 살짝 oversteer 하는 것입니다.
2년전에 제가 alignment를 했을 때의 수치는 다음과 같습니다.
앞 - Toe: 1/32″ both side, Camber: -1.25 degree, Caster: 3.5 degree
뒤- Toe: 1/32″ both side, Camber: -1.75 degree
원래 목표는 Caster를 5도 정도로 하는 건데 제 차 높이를 낮추지 않으면 Caster 5도에서 Camber가 -0.6정도 밖에 나오지 않더군요. 그래서 일단 Camber를 -1.25도로 고정해 놓고 Caster를 최대한 빼달라고 했더니 저 수치가 나왔습니다. 코너링이 매우 안정적이 되고 상당히 고속으로 턴을 해도 차가 안전하게 느껴지더군요.. 단 한가지 힘들었던게 Caster값이 낮아서 직진 유지를 위해서 손이 바쁘고 끝까지 꺾었을 때 스티어링 복원이 안되서 대략 난감. 2년쯤 지나니까 급기야 차가 좌우로 스케이트를 타던데요.. 그래서 샵에 가봤더니 상태가
앞- Toe: 좌 -1/16″ 우 -1/32″, Camber: 좌 -1.6 우 -1.5, Caster: +3.6
뒤- Toe: 좌1/32″ 우 -1/16″, Camber: 양쪽 -1.9
지난 번엔 운전석에 아령 같은 걸로 놓고 했는데 이번에는 제가 직접 타고 있는 상태에서 무게를 맞추고 쟀습니다. 지난 번보다는 약간 Camber를 Sacrifice하면서 Caster를 높이는데 주력을 했는데요 Camber를 -1.0로 놓고 Caster를 max out했더니 대략 4.6까지 나와서 그렇게 하기로 했습니다. 앞뒤 Camber는 0.5이상 차이가 나지 않는게 좋을 것 같아서 대략 뒤 camber는 -1.5로 했구요 그래서 새로 맞춘 숫자는
앞 - Toe: 1/32″ both side, Camber: -1.0 degree, Caster: 4.6 degree
뒤- Toe: 1/32″ both side, Camber: -1.5 degree
이제 차가 전체적으로 균형이 맞고 훨씬 느낌이 지난번보다 좋아졌습니다. 여전히 steering response 좋고 코너에서 꼬리가 따라 붙어주는 느낌도 좋고 예전만큼은 아니지만 살짝 제가 원하는데로 oversteering이 납니다. 고속 직선 주행에서도 훨씬 편안해졌구요.. 아직 돌을 밟아봐서 잘 모르겠는데 돌 밟았을 때 핸들 돌아가던 거는 좀더 지켜봐야겠습니다. 어쨌든
차가 다시 재미있는 상태가 되고 매우 만족스럽습니다.
Alignment는 어떻게
아쉽게도 많은 전륜구동 차는 Toe값밖에 조절 못하는 경우가 많은데요 이 경우는 그냥 Firestone같은데 가서 lifetime alignment해서 1년에 한번정도 가서 하는게 좋구요. Alignment를 잘할라면 일단 계측 장비가 좋고 engineer가 장인정신이 있어야 합니다. 계측장비가 오차 범위가 작아도 축을 3개를 제대로 맞추려면 여러 iteration을 돌아야 맞춰지거든요. 이거 사명감이 없으면 대강 하고 끝냅니다. 보통 잘하는 샵에서는 최소 30분이상을 걸리구요 반드시 전후 결과물을 출력해서 줍니다. Alignment는 무게에 따라 영향을 받으므로 꼭 평소 운전하는 상태로 만들어서 맞춰 주면 좋습니다. 트렁크에 물건 빼고 뭐 골프채 싣고 다니시는 분들은 골프채 넣고 하시고 작업하는 동안 운전석에 앉아있는게 좋죠. 잘하는 샵은 $120불 정도 charge하고 보통 $80정도 드는 곳이 정상입니다. 그리고 절대로 가면 안될 곳이 alignment하는 것 지켜보지 못하게 하는 데입니다. 반드시 .. 옆에서 지켜보셔야 합니다.
결론
축을 2개 이상 조절이 가능하면 alignment는 정말 투자대비 효과가 참 좋습니다. 이정도 금액으로 튜닝에 투자해서 확 달라지는 건 alignment바께 없을 것 같습니다. Factory alignment setting은 대체로 conservative하므로 본인에게 맞는 값을 찾아 보는 것도 나름 재미있고 자신의 차가 이렇게 달라질 수 있구나 하는 재미도 있습니다.
