Q & A
안녕하세요?
하루에 한번씩 테드에 접속해서 테드고수님들의 가르침을 받고 있고
현재 자동차과 전공을 하고있지만 아직 배워야될게 너무 많다고 생각하고있습니다.
제가 섀시쪽으로 관심이많은데 롤케이지와 섀시강성과의
관계의대해 궁금한점이 있어서 질문 드리려고 합니다.
보통 롤케이지는 랠리나 서키트에서 전복에의해 abc필러가 뭉개지면서 드라이버의 머리를 짓누를수있어서 예방차원에서 장착을 하잖아요. 근데 차체보강업체나 어떤분들은
롤케이지를 하게되면 차체의강성까지 증가시켜준다고 설명하는데요.
처음에는 저도 롤케이지를 하게되면 당연히 강성이 올라갈줄 알았습니다.
왜냐하면 저는 롤케이지를 A B C 필러에 직접적으로 용접이나 볼트온으로 체결을 하게되서 그러면 차체랑 딱 고정이 되니?
당연히 안에 구조물의 힘의의해 강성이 증가할줄 알았습니다.
하지만 실제 대회에 나가는 차량들의 작업하는 롤케이지구조를 보면 실내에서 A B C필러에 직접적으로 용접을 하지않고 차체안에다가 구조물만 세우게되는데 (A B C필러랑 똑같이 쇠파이프를 세워서)
과연이게 차체의 강성(비틀림 굽힘)을 증가시켜줄까요??
분명히 차량이 전복등의 사고에서는 드라이버를 지켜줄거라는것은 확실합니다만
차체강성의 증가에 대해서는 의문이 들어 테드고수님들의 의견이 궁금해서 질문을 드려볼까 합니다.
P.S 만약 강성이 증가한다고 하면 현재 제가 타고있는 차량이 투스카니FL 1 인데 올해로 딱 10년차라서 섀시가 노후되서 인지 단순 내장제가 삐걱대는 소음이 나는건지 (현재 룩x 휀다 센터 리어 언더바 풀보강되있긴합니다만 )롤케이지를 하게되면 차체를 더욱 단단하게 만들수있을지 오히려 피로도가 증가하게되서 차체에 더욱 안좋은 영향을 미치게 될지 테드회원님들의 의견을 듣고 싶습니다
글로 쓰려니 참 어려운데,작업된 결과물을 직접 보면 느낌이 올 거에요..
근데 문제는 실질적으로 롤바 쳐 주는 레이싱팀 들은 그렇게 꼼꼼하게 작업해 주기를 엄청나게 귀찮아 합니다. 돈주고 일 시켜도 손님이 굽신굽신 해야 되요.. 그러고도 진상손님 소리 안 들으면 다행입니다. 왜냐면 레이싱팀들은 차체 바디 자체를 소모품으로 생각하기 때문에 일반 오너가 오랫동안 애지중지하며 복원 혹은 정비하면서 타는 컨셉하고는 관점과 시각이 전혀 다릅니다.
만약 하신다면 많은 비용과 시간과 인간별종 취급 받는 거에 초지일관 하셔야 될 겁니다. 저는 남 눈치 안보고 사는 성격이라 결국 제가 원하는 스펙대로 작업은 했는데 (물론 지금도 2% ~ 많게는 20% 쯤 부족하다고 느낍니다..) 시행착오 끝에 오너의 의도를 최대한 존중해 주는 작업자를 만났으니 다행이지,아니었으면 돈&시간 다 버렸을 것 같네요..
아무튼 작업은 순정 내구성도 살리면서 강성도 올리고 싶으시다면 무조건 휀더보강 (에이프런, 쇽타워 바깥쪽을 ㄱ 자 구조물 용접해 붙이는 것) 및 스트럿바, 그리고 A필러에서 내려오는 롤 파이프에서 가지쳐서 파이어월 뚫고 프론트 쇽타워 위쪽 브라켓(하중 분산용) 덧대고 용접 (GT카의 그것과 흡사하게..), 6점식 이상 롤케이지(파이프는 냉간인발 무용접 탄소강 파이프 2.5t 에 38파이인가.. 아무튼 FIA 규정을 충족하는 파이프 팝니다..), 플로워 패널에 붙는 6곳의 지지점 모두 파이프 추가하여 용접해 안착, 시트 뒤에 메인 파이프(이건 더 두껍습니다.) X자 보강(B필러를 천장까지 감싸는 구조.. 글로 설명하려니 이건 뭐..), 센터바(이건 B필러 메인 파이프랑 결합), 리어 스트럿바와 리어 X바 결합 일체형 용접 안착(리어 쇼바마운트랑 한 몸으로...) ... 이 모든 부분을 한 구조물 화 시켜서 작업해야 됩니다.
말로 설명하려니 진짜 힘드네요.. 궁금하시면 사진 보여드리면서 설명 드릴테니 쪽지 주세요.. 근데 이렇게 하려면 중고차값 이상은 나오는데 괜찮으실런지 모르겠네요.. 거기다 바디 용접 지지고 나면 방청 처리 따로 해야 되고, 기왕 전체 분해한 김에 패널간 결합 강성 증대 및 롤케이지와의 응력 분산 효과 상승을 위한 일명 바베큐 통구이 작업에... 어차피 칠 다 까내야 하니 전체 도색 다시 해야 하고.... 휴... (이런 부가 과정을 생략하면 향후 1년 안에 녹 올라오고 차에 정 떨어지고, 그 당시에 돈 들인 김에 추가공임 없으니 같이 작업 해 둘 걸... 그러면서 웁니다) 대충 계산해도 큰거 한장 이상은 나오는데... (큰거가 '억'을 말하는 건 아닙니다)
그래도 해야겠다고 결심이 서시면, 답글 주시면 더욱 자세히 알려 드리겠습니다

룩x 같이 볼트온도 있긴하지만. .
아니면 필러에다가 용접 안하니까 아니라고 보신건지. .
꼭 천정이나 필러에 부착을 해야만 차체 비틀림 강성을 증가시키는 것은 아닌 것 같습니다.
구조물을 바닥의 두 지점에만 고정해도 비틀림을 억제하는 효과는 있다고 보입니다.
예컨대 스트럿바도 두 점을 연결할 뿐이지만 강성을 높이는 기능을 하는 점을 보면,
바닥에만 고정된 롤케이지라도 마찬가지로 굽어진 형태의 스트럿바처럼 힘을 받는 기능을 하지 않을까 싶네요.
단순 케빈 보호용을 목적으로 하는,지지점이 적은 롤케이지가 아니라면,당연히 강성은 증가합니다. (롤 파이프 본체와 A,B,C 필러를 연결하는 브라켓처럼 생긴 패널을 보통 현장용어로 '빳찌' 라고 부르는데,이를 어떤 재질 어느정도 두께 어떤 방향으로 필러에 용접해 붙이느냐가 관건이며,
당연히 두꺼우면서 필러 모양대로 잘 안착되어 파이프와 필러가 완전 한몸처럼 고정된 형태로 (전단강도 좋도록 스킵법으로 용접.. 안그럼 파단점 이상의 응력 작용시 끝에서 찟어지면 쫙~ 연달아 찟어짐) 될 수록 강성은 비약적으로 향상됩니다.
단,어느 부위를 얼만큼 효율적으로 보강해 줄 수 있느냐에 따라 보강 안된 부분의 피로도를 상대적으로 증가시키느냐 아니냐를 좌우하게 됩니다. 롤케이지라는 것 자체가 케빈룸 안에 들어가는 구조물이다 보니 케빈 자체의 비틀림 강성은 비약적 향상을 이룰 수 있지만, 상대적으로 엔진룸의 쇽타워라던가 에이프런 주위는 순정 상태에서 케빈룸이나 쿼터패널 뒤쪽 등 모노코크 전체적으로 약간씩(눈에 보이지 않을 정도로 조금씩) 뒤틀리면서 자연스레 응력을 소모시켜 버리던 것을,케빈룸 전체가 하나의 큰 무쇠다리처럼 바뀌면서 좌굴/비틀림 변형이 없어진 여유마진이, 순정 상태 그대로남아있는 엔진룸 부위나 기타 부위로 순정 대비 더더욱 큰 응력이 집중되게 됩니다. 그리로 몰려가는 거죠.. 항상 불만은 만만한 사람한테로 몰아서 표출되는 것 처럼..
따라서 분산정도를 크게 하면서도 순정 대비 전체 바디가 받는 부담을 균일하게 골고루 자체적으로 상쇄되도록 하려면,핵심적인 모멘트 부위를 모조리 한 덩어리로 이루어지도록 보강해야 합니다. 예를 들면 롤케이지 구조물을 스스로가 차체 역할을 할 수 있을 정도로 (일종의 차체 크기와 비슷한 서브프레임을 만들어 넣는 꼴) 엔진룸 에이프런 및 쇽타워부터 일괄 구조물로 만들어 이를 케빈룸 구조물 및 리어 쇽타워 및 트렁크 사이드 패널 부분까지 한몸으로 용접으로 고정되는 방식으로 만들면 됩니다. (벤딩은 최소화. 벤딩시 모멘트 받는 반대쪽은 최대한 삼각형 모양이 되도록..) 이렇게 되면 모노코크 바디 안쪽에 프레임 바디를 하나 더 넣어서 한몸으로 결합 되도록 (표현이 좀 야하네요) 한 셈이기 때문에 사람으로 비유하자면 모든 뼈 마디에 또하나의 똑같은 뼈를 각각 접붙인,뼈 두께가 두배로 늘어난 거나 다름없는 상태가 되는 것이죠..