Race Car의 롤 강성 최적화 방안에 대한 연구

국문 초록 (Abstract)

국내외 모터스포츠는 포뮬러 바디와 박스카 바디(양산차의 모노코크바디)로 크게 두 분류로 나뉘게 된다. 국내 경기에는 박스 카 자동차 경주인 "CJ 슈퍼레이스" 가 가장 큰 자동차 경주 대회 이다. 그래서 국내 많은 레이싱 팀 들이 "CJ슈퍼레이스" 자동차 경주에 참가하고 있다.

그러나 매년 대회 규정이 변경되고 새로운 레이싱카를 제작하여 경기를 참게 하게 되는데, 매번 새로운 레이싱카의 동적 성능을 예측하기 어렵고, 경험에 의한 기준으로 Race car를 제작한 후 서킷에서 테스트를 하면서 문제점을 개선 또는 선회 성능 향상을 위해 튜닝을 한다. 그래서 팀 리더나 드라이버의 개인적인 능력에 따라 차량 성능이 좌우 되며 많은 시간과 비용이 투자되어 많은 어려움을 겪고 있다.

이러한 문제점을 해결 하기 위해 본 논문에서는 Race Car의 설계목표 설정에서 부터 다물체 동역학 프로그램인 Lotus suspension alalysis 와 ADAMS/ Car 를 통해 모델링 및 해석 하였으며, 정상원 선회 시뮬레이션을 실시하여 새로 개발될 Race Car의 동적 성능을 예측 및 평가를 기준을 마련 하였고. 코너링 성능 개선을 위해 롤 센터 설정 기준을 마련하여 최적화 방안을 제안 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• List of figure
• Nomenclature
• 국문 요약
• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 3
• 1.2 연구 내용 4
• 2. Race Car의 Suspension 특성과 성능 6
• 2.1 Race Car Suspension 의 구조 6
• 2.2 Kinematics of Suspension 9
• 2.3 휠 변위에 따른 캠버 변화 17
• 2.4 Race car의 Suspension Compliance 19
• 2.5 롤 중심의 높이 19
• 2.5 선회에 미치는 현가장치의 영향 21
• 2.6 롤 모멘트 배분 23
• 2.7 롤 강성 배분 27
• 2.8 타이어의 선회력 28
• 3. Race Car 현가장치의 설계 29
• 3.1 Race Car 핸들링과 응답특성 29
• 3.2 Race Car 설계 목표와 성능 32
• 3.3 Race Car의 롤 강성 설계 36
• 3.4 Race Car의 롤 최적화 36
• 4. Race Car의 동역학 모델링 52
• 4.1 Lotus Suspension Analysis 모델링 52
• 4.2 Adams/car 모델링 56
• 4.3 동역학적 해석을 통한 현가장치의 설계 방법론 60
• 4.4 현가장치의 설계 목적 62
• 4.5 정상원 선회 시뮬레이션 63
• 5. Race Car의 선회 특성 개선 71
• 5.1 Race Car의 Roll Center 71
• 5.2 Race Car 롤 센터 설정 72
• 5. 3Adams/car 모델 비교 평가 76
• 5. 4실차 모델 비교 평가 81
• 6. 결론 및 향후과제 86
• 참고문헌 87
• Abstract 88
• 감사의 글 90