평소와 다르게 주행 중 차량에 떨림이 느껴진다면?
또는 운전대를 가운데 두었는데도 자동차가 한쪽으로 치우치는 느낌을 받은 적이 있다면?
자동차가 떨리거나 치우치는 원인은 다양하지만, 휠 얼라이먼트가 흐트러지거나 휠 밸런스가 맞지 않을 경우 이런 현상들이 일어나기 쉽다.
[1] 휠 얼라이먼트란?
타이어를 교환해 보거나 교체해 본 경험이 있다면, 한 번쯤 휠 얼라이먼트를 봐야한다 라는 말을 자주 들었을 가능성이 높다.
타이어를 고정하는 휠과 그 휠을 붙잡고 있는 각종 부위를 자동차의 발목이라 가정한다면, 휠 얼라이먼트를 본다는 표현은 자동차의 발목이 틀어진 것을 바로 잡는 작업이라 할 수 있다.
자동차가 처음 출고 됐을 땐 휠 얼라이먼트가 올바르게 정열돼 있다.
하지만 자동차를 타면 탈수록 차량은 지면과 마찰함에 따라 충격을 계속 받게 되는데, 이 충격을 타이어와 서스펜션이 받으면서 조금씩 원래 자세가 흐트러지게 된다.
서스펜션은 노면의 충격이 차체나 탑승자에게 전달되지 않게 충격을 흡수하는 자동차의 구조장치로, 크게 세 가지 방향으로 틀어진다.
앞부분이 좌우로 벌어지기도 하고, 타이어를 정면에서 봤을 때 위 또는 아랫부분이 좌우로 벌어지기도 하며, 측면에서 봤을 때 앞뒤로 각도가 변하는 현상도 생긴다.
이러한 현상들이 누적되다 보면 차량은 원래 주행하는 성격에서 서서히 벗어나기 마련이다.
때문에 조작이 불안정해지는 떨림이 생기게 되고 회전하는 방향도 조금씩 달라진다.
또한 회전한 후 다시 원래대로 되돌아오는 복원력도 불안정해지는데, 이런 현상들은 운전하는데 불안함을 초래하기 때문에 주기적으로 바로잡아 주어야 한다.
[2] 휠 얼라이먼트 교정해 주지 않으면?
자동차의 휠 얼라이먼트를 교정해 주지 않고 달리는 것은 발목이 틀어진 상태로 달리는 것과 같다.
휠 얼라이먼트가 틀어졌다고 해서 바로 주행이 안되는 것은 아니지만, 계속 방치할 경우 언젠가는 심각한 문제를 야기할 수 있는 것이다.
주행의 불안함으로 나타날 수도 있고, 타이어가 고르게 마모되지 않아 편마모가 된다거나 그로 인해 불필요한 연료가 낭비될 수도 있으며, 타이어와 휠을 붙잡고 있는 서스펜션 부품이 마모되는 심각한 현상이 초래되기도 한다.
[3] 휠 얼라이먼트 구성요소
자동차는 차량의 주행 성격에 따라 타이어가 취하고 있는 자세가 조금씩 달라지는데, 휠 얼라이먼트는 각 요소들의 각도를 조절하는 역할을 한다.
휠 얼라이먼트는 크게 토(Toe)와 캠버(Camber), 캐스터(Caster)로 구분할 수 있다.
토(Toe)는 말그대로 발가락의 위치라 생각하면 된다.
발가락이 안쪽으로 모여 있으면 이를 토-인(Toe-in)이라 하고, 바깥쪽으로 벌어져 있는 경우를 토-아웃(Toe-out)이라 표현한다.
토-인의 경우 위에서 내려다봤을 때 타이어 앞쪽이 안으로 살짝 모여 있으며, 토-아웃은 바깥쪽으로 벌어진 경우를 말한다.
일반적인 차량은 들어 올렸을 때 앞쪽이 살짝 안으로 모여 있는 토-인 상태를 보이는 것이 정상적이다.
때문에 정면으로 주행할 때, 그리고 제동을 할 때 정상적으로 정렬되도록 안쪽으로 모이도록 세팅해 준다.
캠버는 타이어를 정면에서 봤을 때, 위 또는 아래가 좌우로 벌어진 정도를 두고 판단하게 되는데, 타이어의 접지력에 큰 영향을 주는 요소다.
아래쪽이 더 많이 벌어졌다면 이를 네거티브 캠버(Negative Camber)라 하고, 위가 더 많이 벌어졌을 경우 포지티브 캠버(Positive Camber)라 간주한다.
네거티브 캠버는 주로 스포츠 드라이빙이 잦은 경우에 사용한다.
때문에 대부분의 레이싱 자동차들은 네거티브 캠버로 설정하는 편인데, 때문에 코너에서 타이어가 일그러질 경우 오히려 더 많은 접지력을 만들어 낼 수 있다.
하지만 네거티브 캠버는 타이어 안쪽 마모가 급격히 빨라진다는 단점이 있다.
반대로 위쪽이 더 많이 벌어진 포지티브 캠버는 핸들링에 따른 응답성이 굉장히 빠르고, 운전대를 조금만 조작해도 빨리 움직이는 특징을 보인다.
하지만 코너에서 타이어가 쏠릴 경우 접지면이 부족해 불안정해진다는 단점이 있다.
캐스터는 휠의 중심축과 휠을 조향하기 위해 연결한 킹핀(King pin) 또는 조향축의 각도를 나타내는 단어이다.
킹핀의 위쪽이 앞으로 더 많이 나와 있는 경우를 네거티브 캐스터(Negative Caster)라 하고, 반대로 위쪽이 뒤로 물러나 있는 각도라면 포지티브 캐스터(Positive Caster)라 부른다.
포지티브 캐스터는 자전거와 연관해 생각하면 쉽다.
자전거의 앞바퀴를 고정하는 포크보다 바퀴가 앞에 있는 것이 전형적인 포지티브 캐스터로, 이경우 자전거는 어느 정도 속도가 붙으면 두 손을 놓아도 계속 직진 방향으로만 이동하게 된다.
반면 마트의 카트를 보면 미는 방향으로 바퀴가 재빠르게 돌아가는데, 이는 중심축보다 바퀴가 뒤에 있기 때문으로, 이같은 네거티브 캐스터는 빠르게 바퀴가 따라오고 방향도 빨리 바꿀 수 있다는 특징을 가지고 있다.
휠 얼라이먼트를 진행할 때는 크게 세 가지 요소들을 점검하며, 차종별로 가급적 원래 설정된 값으로 되돌리는 작업을 진행하게 된다.
휠 얼라이먼트 교정을 제대로 하면 조향성과 타이어 마모, 연비, 주행 안정성과 같은 요소들을 바로 잡을 수 있다.
[4] 휠 밸런스
자동차의 운전대에서 떨림이 느껴질 때 가장 먼저 체크해야 할 부분 중 하나가 바로 휠 밸런스 이다.
차량 떨림이 휠 밸런스 때문에 나타나는 경우 휠보다는 타이어에 문제가 있는 경우가 많다.
휠 밸런스는 타이어를 제조하는 과정에서 무게의 균형이 맞지 않아 회전하는 동안 무거운 쪽이 더 큰 에너지를 받으면서 떨림으로 이어지곤 한다.
이경우 저속에서는 떨림이 거의 느껴지지 않지만, 80~90km/h를 넘어가면 떨림이 생기는 경우가 많다.
휠 얼라이먼트는 각 요소들의 각도를 조절해 자동차의 자세를 바로 잡지만, 휠 밸런스는 휠과 타이어를 회전해 가면서 불균형을 이루는 부분이 어디인지 체크하는 작업부터 시작하게 된다.
휠 밸런스 체크를 위해 떨림이 일어날 수 있는 속도로 회전시켜 보게 되며, 스포츠카들의 경우 더 빠르게 회전시키면서 고속 상태에서 휠 밸런스를 바로 잡는다.
충분히 회전시킨 후 떨림이 감지되면, 그 부분에 추를 부착해 무게의 균형을 맞춰가면 된다.
휠과 타이어의 정기 검진 주기는 주행 스타일에 따라 차이가 있다.
보통 1~2만km를 주행했다면 점검을 받아보는 것이 좋고, 주행한 지 2년 정도가 지났다면 별다른 이상을 감지하지 못했다고 해도 정비소를 찾아 전반적으로 체크를 해보는 것이 안전운행에 도움이 된다.
운전대에서 떨림이 느껴지거나 특정 속도에서 진동이 감지될 때만 휠 얼라이먼트와 휠 밸런스를 체크해야 하는 것은 아니다.
타이어의 바깥쪽 또는 안쪽 특정 부분만 심하게 닳아 있을 때나 연비가 평소보다 떨어졌을 경우, 승차감이 떨어졌다고 느껴질 때도 점검을 받아보는 것이 좋다.
또한 주행 중 운전대를 놓았을 때 차가 왼쪽 또는 오른쪽으로 방향이 틀어질 때에도 점검이 필요한데, 이경우 타이어 공기압 체크도 함께 하는 것이 효과적이다.
최근에는 타이어 교환을 할때 휠 얼라이먼트와 휠 밸런스 점검을 필수적으로 진행하는 업체들이 많다.
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