캠버각 (camber angle)

캠버각(camber angle)이란?

캠버각은 노면(평평함을 전제)을 기준으로 차량 바퀴(및 타이어)의 중심선을 측정한 것입니다. 캠버각은 바퀴와 차체 사이의 각도로 정의됩니다. 동적 캠버(dynamic camber) 또는 접촉각(contact angle)은 이동 중 바퀴와 노면 사이의 각도입니다(아래 그림 참조). 캠버각은 각도 단위인 도(degree)로 표현되며 차량의 서스펜션 설계, 타이어 그립 및 스티어링, 제동 또는 가속과 같은 주행 행태에 큰 영향을 미칩니다. 레이싱 분야는 물론 승용차, 트럭에서 캠버각에 대한 지식은 필수적입니다.

네거티브 캠버(negative camber)와 포지티브 캠버(positive camber)의 차이점은?

바퀴 상단이 차량쪽으로 기울어지면 네거티브 (-) 캡버가 주어집니다. 바퀴 상단이 바깥쪽으로 기울어지면(즉, 차량에서 멀어지면) 포지티브(+) 캠버가 주어집니다. 

정적 캠버각(static camber angle)와 동적 캠버각(dynamic camber angle)의 차이점은?

정적 캠버각은 차량이 정지해 있을 때의 실제 캠버입니다. 제동, 코너링 또는 가속과 같은 주행 기동에 의해 발생하는 힘 때문에 정적 캠버각은 차량이 주행할 때 지속적으로 변화하는 동적 캠버 값에 상응한다고 추정할 수 없습니다. 동적 캠버각은 정적 캠버각과 캠버 값이 변하는(더하기 또는 빼기) 캠버 게인(camber gain)의 합계입니다. 

예를 들어 일반 차량이 코너링을 할 때 코너링 힘으로 인해 바퀴와 타이어가 자연스럽게 바깥쪽으로 구동됩니다. 이 경우, 바퀴 접지면(contact patch)이 타이어의 바깥쪽 숄더부로 약간 이동합니다. 이러한 자연적인 이동에 대응하고, 한편으로는 노면에서 가능한 최대의 접지면을 다른 한편으로는 코너링 중 최상의 타이어 접지력을 확보하기 위해 정적 네거티브 캠버가 필요합니다. 하지만 네거티브 캠버각이 너무 크면 차량이 도로의 요철을 그대로 흡수하게 되므로 타이어 마모도 현저히 증가하게 됩니다. 

네거티브 캠버각(negative camber angle)의 장점은?

정상적인 현대 차량의 경우, 일반적으로 약간의 네거티브 캠버각이 요구됩니다(0.5~1°로 양호한 밸런스 및 코너링 그립, 제동 그립 및 타이어 마모를 확보합니다). 

캠버각의 측정 방법은?

캠버각을 측정하는 다양한 방법:

예를 들어 Kistler의 RV-4와 같은 휠 벡터 센서를 장착하여 지면에 대한 정확한 동적 캠버각 측정을 할 수 있습니다. 모든 휠 위치와 방향은 5개 축에서 캡처됩니다. 또 다른 방법은 DCA 센서 시스템과 같은 특수 광학 동적 캠버각 센서(DCA) 2개를 차량 전륜 및/또는 후륜에 90도 각도로 장착하는 것입니다. 레이저 차고 센서(height sensor)는 각 센서의 광평면에서 노면 또는 트랙 표면까지의 두 센서 사이의 상대적인 높이 변화를 비교하는 방법으로 동적 캠버 측정을 합니다.   

또 다른 방법은 타이어 내부의 열을 측정하는 것입니다. 타이어 표면 전반의 온도 차이로 나타나는 네거티브 또는 포지티브 캠버