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F1테크 - 페라리 프론트서스펜션 & 2차 플로우게이트? 본문

F1/테크

F1테크 - 페라리 프론트서스펜션 & 2차 플로우게이트?

알 수 없는 사용자 2015. 4. 10. 23:14
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개러지워크를 포스팅하기 앞서 윈터테스트때부터 최근까지 가장 안정된 타이어메니지먼트 능력을 보여주고 있는 페라리의 금년시즌 프론트서스펜션에 대해서 잠깐 살펴보도록 하겠습니다. 아시다시피 거의 대부분의 팀들이 트렌드가 되어버린 푸쉬로드서스펜션을 사용하는데 반해 페라리는 2012시즌부터 풀로드를 고수하고 있습니다. 물론 치프엔지니어의 디자인철학이나 성향에 의한 선택이 가장 큰 이유중에 하나겠는데 이는 알론조의 특유의 언더스티어 선호와 맞물려 쉽게 바꾸지 못한 부분도 있을듯 합니다. 



그 전에 "과연 타이어관리를 잘하는 드라이빙스킬은 따로 있는가"

가끔씩 제가 생각해보는 의문점입니다. F1을 어느정도 보아 온 팬들이라면 몇몇 드라이버들이 떠오를 것이라 봅니다. 키미 라이코넨이나 젠슨 버튼 정도가 대체적으로 타이어관리를 잘하는 드라이버에 들어가지요 그리고 들쑥날쑥한 드라이버들도 있구요. 타이어웨어가 심한편인 캐나다에서 미디엄으로 50랩 넘게 소화한 폴 디레스타 같은 드라이버들은 또 몇 그랑프리 후에는 형편없는 관리능력을 보여주기도 합니다. 우선 생각해볼수 있는건 레이싱라인을 자주 벗어나면, 또는 연석을 깊게 사용하면, 배틀상황이 많으면, 더티에어속에 오래 달리면, 스티어링 조작이 거칠면, 토크조절이 투박하면, 하드브레이킹을 자주 사용하면....대충 이정도가 타이어를 갉아먹는 요소라 생각합니다만 워낙 최고수준들이 모인 슈퍼라이센스의 소유자들인지라 위에 나열한 이유들만이 전부는 아닌듯하고 결국은 차량의 전체적인 밸런스(미케니칼셋업, 애어로밸런스,무게배분등등)와 더불어 드라이버의 드라이빙 성향에 맞춘 셋업이 타이어에 좀더 큰 큰 영향을 준다는 생각을 최근에 하게 됐습니다. 물론 이게 정답이 아닐수도 있습니다만.....



눈썰미가 좋은 분석가들은 이미 티져영상이 올라왔을때 서스펜션디자인이 큰 폭으로 바꼈다는걸 눈치 챗습니다만. 벌크헤드 드롭존에 걸쳐있는 서스펜션 픽업포인트가 꽤나 아래로 내려와 있는게 확연히 눈에 띕니다



한눈에 보기에도 위시본과 로드의 위치가 상당히 내려와 있는걸 확인할 수 있습니다. 이정도면 엄청난 설계변화라 볼수 있겠는데. 벌크헤드 드롭존이 작년시즌에 비해 훨씬 테이퍼가 지면서 푸쉬로드를 사용하는 팀에게는 어려움이 풀로드 사용팀에는 약간의 유리함이 분명 있었을 겁니다



작년시즌(아래) 의 직사각형 픽업포인트에서 금년시즌(위)엔 역사다리꼴의 설계를 했습니다. 전체적인 서스펜션 지오메트리가 기술계승 없이 완전히 바뀌었다는걸 알수 있습니다 



그밖에 페라리는 에어로의 잇점을 줄수 있는 메르세데스의 "Y"자형 하부위시본을 카피했는데 보기엔 역사다리꼴의 모멘트분배이지만 실제 작용점은 삼각에 가깝다 해석할수도 있겠습니다. 거기에 더해 페라리는 조향축(Steering Axis)를 상단위시본(Claro로고)에 덧대어 커버를 씌우는 방식을 택했습니다. 당연히 에어로웨이크가 안정적이겠죠 



이건 말레이시아에서 찍힌 사진인데 높이조절이 가능한 풀로드입니다. 물론 저대로 노출되진 않고 커버를 씌웁니다만 일반적으로 셋업값 변경때 필요한 작업인 휠 분리하고 노즈콘 떼어내고 벌크헤드쪽 노출시킨뒤 해치커버까지 열고 몇몇 유압장치마저 풀어 놓은후에 가능했던 셋업이 개러지 입고된 상태그대로 간단한 지오메트리 셋업변경이 가능하단 얘기겠네요



상하이서킷에서 보인 덕트리스브레이크는 아직 트랙테스트는 하지 않고 있습니다만 조만간 투입할것으로 보입니다. 블론휠허브의 성능이 조금은 줄어들겠지만 드래그는 크게 줄어들듯 하군요


대략 7~8월이 되면 다음시즌의 기술규정이 각팀들에게 전달되는데 이때쯤이면 이미 대략적인 차량개발에 관한 컨셉이 정해지고 서스펜션디자인 역시 이시기에 이뤄집니다만 페라리의 알론조에 특화된 서스펜션은 결국 작년시즌 라이코넨의 부진과도 연관성이 있다는 판단이 있었던것 같습니다. 아마도 이때부터 페라리는 서스펜션에 상당한 공을 들였던듯 싶군요



오랜동안 페라리를 이끌어 왔던 팻프라이가 작년시즌 섀시테크니컬 디렉터로 그리고 새로 영입한 제임스 앨리슨은 에어로다이내믹 디렉터로 엄밀히 맡은 분야가 구분된 가운데 최악의 2014시즌을 보냈고 결국 팻 프라이가 해임된 후 에이스드라이버까지 계약을 포기.....페라리는 그 어느때보다 변화를 모색할수 있는 좋은 기회를 맞았었다는 생각이 드는군요. 앨리슨에게 전권이 주어지고 난후 보여준 페라리의 스텝업은 인재풀의 정체와 기술력의 정체가 상호 밀접하게 연관성이 있다는 걸 보여주고 있습니다


페라리의 타이어메니지먼트가 극강이 된 이유엔 전체적인 밸런스가 좋아진 부분도 있습니다만 일단은 공을들인 프론트서스펜션에서 그 해답의 일부분을 찾을수 있겠습니다







플로우게이트까진 아니고 또 한번의 루프홀찾기!!!



정식적인 명칭은 Fuel Flow Sensor 작년시즌 개막전을 이슈화 시켰던 영국제 플로우센서 질센서의 실물 사진입니다. 저 상태 그대로 연료탱크 안쪽에 장착이 되는데요.



대충 레드불은 조금이라도 더 높은 출력이 필요했고 미심쩍어 몇배나 고가인 다른 플로우센서를 장착해 측정해 보니 분명(FIA에서 시인)오차가 있었고 예선때 다른센서를 장착해 텔리메트리를 수집하다 FIA로부터 1차경고 그리고 퀄리파잉에는 기존센서를 장착 별 문제없이 넘기고 레이스에서 두센서간의 오차범위를 규정센서에 대입해 허용유량를 몇번 넘김. 결국 레이스도중 수차레의 2차경고가 있었지만 드라이버도 팀도 연료유량조정에 관한 조치를 취하지 않았고 결국에는 포인트박탈. 이정도가 이른바 플로우게이트(혹은 센서게이트)의 대략적인 줄거리입니다만


이번에도 개막전에서 이런 의혹이 있었습니다. 다른팀에서 타팀의 텔리메트리를 볼수는 없을터이고 아마도 FIA 기술위원들의 사후분석에 의해 알려진 것이라 생각이 드는군요. 먼저 플로우센서의 위치를 살펴보면 사진 제일 왼쪽이 콕핏이 있는 서바이벌셀이고 그 바로 뒤똑에 연료탱크가 그리고 탱크와 리어벌크헤드 사이에 퓨얼플로우센서(붉은원표시)가 자리잡고 있습니다. 윗쪽의 실물사진에서 보듯이 ECU에 데이터를 보내는 신호선이 있고 연료펌프에서 보내진 하이옥탄 가솔린이 센서를 거쳐 측정된후 직분사 인젝터로 공급되는 방식입니다. 



의혹은 개막전에서 메르세데스팀이 그리고 지난 말레이시아에선 페라리팀(또는 파워유닛 사용팀)이 이런 의혹에 중심에 서 있습니다. 연료유량에 규정된 수치는 100kg/h로 한시간단위에 100kg(대략 초당27.7그램)의 연료를 흘려 보낼수 있는데 인젝터로 보내지는 연료공급라인에 센서는 하나 그것도 인젝터에서 먼 연료탱크 안쪽에 있다는데 착안하여 인젝터와의 사이에 일종의 연료임시 저장소(Resevoir)를 설치 엔진스로틀이 낮을때 조금 더 흘려보내 축적해 놓았다가 최대토크가 필요할때 좀더 강한 분사압력과 유속을 얻는 방식입니다. 물론 유량센서에서 나오는 데이터는 규정치 내에 있는것이구요. 의혹은 메르세데스와 페라리가 이 방식을 통해 좀더 높은 500bar(현재 규정압력)의 압력에 도달했다는 것이고 르노는 아직 작년수준이나 최저 250bar에 머물러 있다고 보고 있으며 그 이유로 이번 중국그랑프리에서 연료공급라인에 추가적인 센서를 부착해 라인 전부분에 대해 데이터를 측정할 것이라고 합니다. 


원래는 개러지워크 포스팅을 하다가 시작하자마자 타이틀을 바꿨는데요 이게 더 중요하게 생각되어 개러지워크를 내일로 미루었습니다. 저는 내일 영암서킷으로 내려가 슈퍼레이스 개막전을 지켜볼 예정으로 저녁시간에 아마도 어느 모텔에서 포스팅을 해야할듯 하군요. 끝으로 내일날씨 인포그래픽입니다





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