컨제로이드

차량에서 발생하는 역토크에 관한 고찰...

[屰 (거스를 역) + Torque (돌림힘)]
 
"역토크"명칭 - 정식으로 공표된 정확한 명칭은 아니지만 일반적으로 통용되는 명칭으로 사용됩니다.
 
 
 
정상적인 토크(힘)가 아닌 반대로 토크(힘)이 발생하는 현상
 
다시 정리하면,
역토크란?  센터 구동 방식의 링크 구조 차량에서 발생되는 현상으로 차량의 출발과 정지, 후진과 같이
동력이 끊어진 상태에서 다시 동력이 전달 될 때  차량의 센터 샤시 부분이 좌 또는 우로 순간적으로
뒤틀리는 현상.
 
 
아래 그림을 예를 들어 역토크의 구조, 발생 원인 그리고 역토크를 줄일수 있는 방법들을 알아보겠습니다.

 
위에있는 그림1을 보면 일반적인 드라이브 샤프트를 사용하는 차량의 구동구조입니다.
이처럼 센터에 장착되어 있는 모터에서 동력이 발생해 이 동력을 유니버셜 샤프트의 회전을 통해 전륜 후륜의 액슬에 동력을 전달 시키는 구조가 일반적일 것입니다.
 
이런 센터 구동 방식의 링크구조를 적용하여 주행하는 차량에서 주로 발생하는 현상중 하나가 바로 역토크입니다.
 
즉, 역토크는 센터 유니버셜에 의해 구동되는 센터방식의 차량은 모두 역토크 현상을 가지고 있다는 것!
 
 
그림1을 살펴보면 액슬축에서 유니버셜이 연결되어 있고 또 센터 축을 기준으로 회전하는 방식에서는
'작용 반작용' 의 법칙에 의해  무조건 센터는 유니버셜이 회전하는 방향 반대로 움직이는,  소위 말하는 역토크가  발생합니다.
 
 
 
아니 그렇다면
모터가 놓여지는 방향이 유니버셜 방향의 세로가 아닌 가로로 설계하면 되지않는가?
또는 센터 기어박스에 유니버샬 방향에 작용하는 스프링을 장착해 완충 작용을 하면 되지않는가?
액슬 기어 방식이 베벨기어가 아니라 웜기어면 괜찮지 않느냐?
 
에 대한 답변은 모두 틀렸다 입니다.
다시말해 유니버셜이 저렇게 돌고 있고 바퀴가 지면에 닿아있는한 센터기어는 반대로 움직이려는 힘을 가지게 됩니다.
 

위의 그림2는 4륜구동의 버기와 온로드 차량의 구조입니다.
 
그림2 역시 그림1과 같은 센터의 모터에 의해 앞,뒤바퀴를 구동시키는 센터방식을 가지고 있습니다.
하지만 그림 2가 그림1과 다른 차이점은 그림2(온로드차량)의 센터기어를 받쳐 주고있는 플레이트 " C " 에
전륜"A"과 후륜"B"의 기어가 일체형으로 고정되어 있기 때문에 역토크 현상이 발생할수 없는 구조입니다.
 
쉽게 말해 트라이얼 차량이 가진 특성인 링크로드로 샤시를 받치고 있는 형태가 아닌 샷시베이스에 고정형태 구성된 온로드 차량에서는 역토크가 발생하지 않는다는 것입니다.
 
트라이얼과 온로드 차량의 가장 큰 차이점입니다.

그림 3 역시 그림 1과 같은 방식의 센터구동 방식 의 차량입니다.
 
그림의 화살표 부분을보면 일반쇽에 의한 구조가 아닌 판스프링 방식의 서스펜션을 가진 차량입니다.
 
샤시를 떠받치고 있는 판스프링의 힘이 워낙 단단해서 센터가 움직이려는 역토크 현상을 단단한 판스프링의 힘으로 떠받치고 있는 구조입니다.
이는 역토크의 현상은 상쇄 시킬수는 있으나 판스프링으로 인해 딱딱한 서스펜션과 휘트래블이 거의 발생하지 않는  구조를 가지게 됩니다.
 
그럼, 역토크를 없앨수 있는 방식은??
위에 언급한 센터 방식이 아닌 전후 독립 구조 형태 (예 지메이드 스파이더,  클로드 버스터) 가 아닌 이상 완전히 억제할수 있는 방법은 없다고 합니다.
 
 
그래도 역토크를 최소한으로 줄일 수 있는 방법을 제시한다면
 
첫째, 가벼운 샤시와 기자재 선택으로 차체의 중량을 경량화
둘째, 좀 더 하드한 쇽업쇼버 셋팅.
         (예를 들면 쇽을 높은 점도오일과 장력높은 스프링을 이용해 딱딱하게 하여 셋팅.)
세째, 빠른 모터 보다는 토크형 모터에 피니언 이빨수 적은것 선택.
넷째, 유격이 적은 드라이브샤프트를 사용.
 
그래서
역토크를 줄일 수 있는 무엇보다 가장 중요한 것은 차량 구조의 이해일 것입니다.
 
 
차량을 주행하다보면 역토크가 상당히 신경 쓰일수 있으나
차량의 특성을 잘 이해하고 굳이 신경을 쓰지 않는다면 아무런 문제가 되지 않습니다.
센터 구동방식을 이용한 차량은 당연히 역토크가 발생하고 이것을 이해한다면, 출발할 때 살짝 들리는 한쪽 바퀴도 귀엽게
보일수 있을 것입니다.
 
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출처 : "크래프트랩"  www.craftlab.net
          "지메이드 자료실" https://gmade.co.kr/

퓨전SE 메뉴얼

https://manuals.plus/ko/hobbywing/hw-smc319dul-quicrun-fusion-se-manual#axzz8FqYOtMv6

중립방법.

스로틀 범위 설정 – ESC 보정
ESC를 처음 사용하기 전에 또는 스로틀 채널 "TRIM", DIR, EPA의 라디오 변경 매개변수 후에 스로틀 범위를 재설정해야 합니다. 그렇지 않으면 ESC가 사용하지 못하거나 잘못된 동작을 할 수 있습니다. 스로틀 채널("FIS")의 페일 세이프 기능을 출력 모드를 닫거나 보호 값을 중립 위치로 설정하여 수신기가 라디오 신호를 수신할 수 없을 때 모터가 작동을 멈추도록 하는 것이 좋습니다. 스로틀 범위를 설정하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 라디오를 켜고 스로틀 채널의 "D/R", "EPA", "ATL"을 100%로 조정하고(라디오에 디스플레이 화면이 없는 경우 해당 노브를 최대 위치로 조정) " 스로틀 채널의 TRIM•을 O로 설정합니다(리모컨에 디스플레이 화면이 없으면 해당 노브를 중간 위치로 조정하십시오).

   

2. 전원이 꺼진 상태에서 전원 버튼을 계속 누르고 있습니다. ESC 스위치의 빨간색 표시등이 깜박이기 시작한 다음 즉시 전원 버튼에서 손을 뗍니다(8초 이내에 전원 버튼에서 손을 떼지 않으면 ESC가 다른 모드로 들어가 다시 시작해야 함) 모터가 동시에 소리를 냅니다.

   

3. 이때 중립 위치, fo1Ward의 끝 위치, Backward의 끝 위치의 세 지점을 설정해야 합니다.
   1. 스로틀 트리거가 중립 위치에 머무르고 전원 버튼을 누르면 녹색 표시등이 한 번 깜박이고 모터가 "삐" 소리를 한 번 내며 중립 위치가 저장되었음을 나타냅니다.
   2. 스로틀 트리거를 전진의 끝 위치로 이동하고 전원 버튼을 누르면 녹색 표시등이 두 번 깜박이고 모터가 "삐"를 두 번 울려 전진의 끝 위치가 저장되었음을 나타냅니다.
   3. 스로틀 트리거를 후진의 끝 위치로 밀고 전원 버튼을 누르면 녹색 표시등이 세 번 깜박이고 모터에서 "삐"가 세 번 발생하여 후진의 끝 위치가 저장되었음을 나타냅니다.
4. 보정 후 모터는 정상적으로 작동할 수 있습니다.

간단요약!

1. 배터리 연결, 전원 off상태 유지.

2. 그상태에서 전원버튼을 꾸욱 누르고 있음(전원버튼이 빨간색 깜빡일때 뗌)

3. 수신기 중립상태일때 전원버튼 1번 누름

4. 전진 풀 스로틀에서 전원버튼 1번 누름

5. 후진 풀 스로틀에서 전원버튼 1번 누름

6. 중립완료, 주행테스트

출처: https://manuals.plus/ko/hobbywing/hw-smc319dul-quicrun-fusion-se-manual#ixzz8FqgdW0tI

LCG

Low Center of Gravity 의 약자이다

직역하자면 '낮은 무게중심' 이 되는데,

차체가 가지는 무게중심을 최대한 낮게 설계하여 제작한 차량이라 말할 수 있다.

CoG 즉 Center of Gravity 는 차량의 중심에 있지만 

높은 각도의 암벽등을 등판하기에는 높은 무게중심보다는 낮은 무게중심이 더욱 유리하기에

설계 자체에서 부터 중심을 낮게 잡아 차량을 제작하는 것이다.

1. 중심 중력(Center of Gravity):

중심 중력은 물체의 질량이 고르게 분포되었을 때, 물체의 전체 질량이 집중된 지점을 나타낸다. 자동차의 경우, 중심 중력은 차량의 질량이 집중된 지점을 나타내며, 이 지점이 낮을수록 차량의 안정성이 향상된다.

2. LCG 차량의 특징:

- 낮은 중심 중력 : LCG 차량은 엔진, 변속기, 연료 탱크 및 승객 구획 등 차량의 주요 부품이 낮게 위치하여 중심 중력을 낮춘다.
- 안정성 향상 : 낮은 중심 중력은 차량이 빠른 속도로 회전하거나 커브를 통과할 때 안정성을 향상시켜서 슬립 또는 엉금엉금하거나 롤 오버 사고의 위험을 줄인다.
- 운전 향상 : LCG 차량은 운전자에게 더 직관적이고 예측 가능한 핸들링을 제공하여 운전의 즐거움과 통제성을 향상시킨다.
- 높은 속도 성능 : 낮은 중심 중력은 고속 주행 시 차량의 안정성을 유지하는 데 도움이 되며, 이로 인해 높은 속도에서도 안전하게 주행할 수 있다.

3. LCG 차량의 예:

- 오프로드카 : 험로를 안정적으로 돌파하기 위해 적용한다.

- 스포츠카 : 스포츠카는 일반적으로 낮은 프로필과 낮은 중심 중력을 가지며, 이로 인해 고속 주행 및 레이싱 시 뛰어난 성능을 발휘한다.
 - SUV 및 크로스오버 : 일부 SUV 및 크로스오버 차량도 LCG 원칙을 적용하여 안정성을 높이고 롤 오버 위험을 줄이려는 시도를 한다.

어찌되었던 LCG 차량은

운전의 안전성과 차량 성능을 향상시키는 데 목표가 있다고 할 수 있다.

LCG 차량으로는 

엑시얼사에서 출시한 SCX10 Pro 버전이 있다.

재미있는 URL이 있어 소개한다.

https://www.bigsquidrc.com/losing-grip-center-of-gravity-and-being-clever-about-upgrades/

이와같은 방법으로 자신의 차량이 가지는 무게중심(CoG)를 알아낼 수 있다.