| 🚗 자동차 관련 문서 | ||
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1. 개요
자동차 구동방식 중 하나. 자동차를 기준으로 차체의 중간에 엔진을 위치시키고 후륜 또는 사륜을 굴린다. 만약 엔진이 앞 차축과 뒷 차축 사이에 위치 하면 미드십이라 부르며, 보통 MR이라 부르는 차량은 엔진이 운전석 뒷쪽에 위치한 RMR을 말한다.RMR 구동방식에서 엔진은 세로로 배치되는 경우가 많으며, 특히 직렬 6기통/V형 8기통 이상의 대배기량 엔진은 엔진과 변속기 길이의 문제로 세로배치가 강제되는 부분이 크다.[1] 직렬 3~4기통에서 V형/수평대향 6기통까지는 컴팩트한 가로배치형 엔진 배치가 꽤 널리 적용된다.[2] 가로배치식 MR의 경우 FF형 구동계를 그대로 유용하는 것이 가능해 개발/양산비용이 절감되고, 컴팩트한 파워트레인 배치로 휠베이스가 길어지는 것을 억제할 수 있으며 남는 공간을 실내공간을 넓히거나 트렁크를 배치하는 데 쓸 수 있는 등 패키징 상의 이점이 있다. 단 일반적인 종치형 FF 차량처럼 변속기가 엔진 아래에 위치하는 경우 횡치식에 비해 무게중심이 높아져 절대적인 운동성능에는 다소 불리하다.
엔진이 앞 차축과 뒷 차축 사이에 위치하지만 엔진이 운전석 앞쪽에 위치한 차량도 있다. 고성능과 편의성을 동시에 추구하는 그랜드 투어러에서 많이 쓰이는 방식이고, 닷지 바이퍼, 페라리의 12칠린드리, 메르세데스-벤츠의 AMG GT 시리즈 등의 퓨어 스포츠카도 있다. 이러한 차량을 보통 엔진이 뒷쪽에 위치한 미드십과 구분하기 위해 프론트 미드십이라 부른다. 이쪽은 엔진이 일반적인 FR 구동방식 차량에 비해 뒤쪽에 배치되기에 리어 미드십과는 달리 프론트가 길어지는 특성이 있다.[3]
초창기 증기기관으로 구동되는 자동차에 주로 쓰였는데, 이때에는 앞부분에 보일러가 탑재되었고 엔진룸은 운전석 아래에 있었다.[4] 칼 벤츠와 고든 다임러가 만든 "최초의 내연기관 자동차"도 엔진이 운전석 밑에 있으므로 MR에 해당한다. 즉 개발은 꽤 일찍 이뤄졌으나[5] 실제로 양산차에 대중적으로 쓰인 것은 람보르기니 미우라가 시초다.
2. 특징
2.1. 운동성능 증가
자동차에서 가장 무거운 엔진이 차량의 중앙에 위치하므로 회전 모멘트가 적으며 트랙션도 좋아 코너 진입, 한계, 재가속의 모든 코너링 성능이 매우 우수하다. 스피드도 매우 빠르면서 밸런스도 매우 좋은 방식이라서 포뮬러 원 차량도 이 방식을 택하고 있다2.2. 편의성 감소
중간에 엔진이 위치하기에 4인승 차량으로 제작하는 건 거의 불가능하다. 물론 컨셉트카와 리무진 개조차량에서는 이런 문제가 무시되어 있다. 보여주는 레벨에선 가능하지만 실제로 양산형에서는 무리가 있으며, 로터스의 에보라가 일단 뒷좌석이 있지만 몸집이 작은 사람들밖에 못 탄다. (2+2)[6] 단 70년대에는 페라리( 308 GT4, 몬디알), 람보르기니( 우라코), 로터스(엘리트, 에클라트) 등을 경쟁적으로 내놓은 적이 있긴 하다. 물론 성능, 편의성, 디자인 등의 측면에서 모두 어정쩡한 패키징이었기에 이후로 2+2 MR 차량의 계보는 잘 이어지지 않았다.또한 엔진의 열과 소음이 더 많이 유입되며, 엔진이 뒤쪽 시야를 가린다는 단점도 있다. 예를 들어 람보르기니 무르시엘라고나 아벤타도르 같은 차량은 사이드미러에 의존해서는 애로사항이 꽃피어나는 관계로, 많은 오너들이 운전석 문을 위로 올리고 운전석 가장자리에 반쯤 걸터앉아 뒤를 직접 보면서 주차한다. 오늘날 MR 차량에서 후방카메라는 사실상 선택이 아닌 필수.
코너에서의 한계값이 높아서 오버스티어가 늦게 발생되나 일단 발생되면 한순간에 빨리 후륜이 돌아가버린다. 따라서 매우 밸런스가 높은 방식임에도 불구하고 심심하면 스핀하는 심각한 단점이 있다. 덕분에 다루려면 높은 레벨의 테크닉이 필요하다.
2.3. 휠베이스 증가
같은 실내공간을 확보하는 것을 목표로 한다면, 엔진과 승객실이 전부 휠베이스 안으로 들어와야 하니 휠베이스가 전체적으로 증가할 수 밖에 없다. 작고 기민한 차를 만들때는 난점이지만, 뒷좌석모터스포츠에서는 큰 디메리트는 아닌데, 일단 크기가 규정집에 정해져있는 게 보통, 길면 길수록 공기역학적으로 유리해지고, 특히 F1 같은 경우에는 휠베이스를 결정하는 큰 요소가 연료탱크로, 최근의 F1은 중간 연료공급이 불가능한 규정을 선택해서 대부분의 차들의 휠베이스가 굉장히 길다.
3. 용도
3.1. 일반 차량
사실 공공도로를 달리는 자동차 레벨에서의 MR의 최대 장점은 운동성능도 있으나, 디자인이라 볼 수 있다. 최근의 자동차들은 보행자 충돌안전의 이유로 엔진후드(본넷)의 위치가 높아지는 등의 디자인 트렌드를 따르는데[7] 엔진이 운전석 뒤쪽에 있으면 그런 거 상관없이 디자이너가 원하는 날카로운 앞모습을 만들 수 있기 때문이다. 다만 RMR 한정으로 한가지 문제가 있다면 앞 오버행이 턱주가리라는 별명으로 불리는 전륜구동차 수준으로 길어진다.운동성능의 관점에서 보면 여러가지 장점이 있는데, 가장 중요한 특징은, RMR의 경우 후륜 타이어 트랙션의 좋아진다는 점이다.
자동차가 감속을 할때는 앞 타이어로 차량 하중이 몰리게 돼서 뒷 타이어의 트랙션이 줄어들어는 문제가 생겨서 전반적인 브레이킹 성능의 감소 및 후륜의 슬립과 같은 문제를 일으킨다. 반면에, RMR 방식과 같이 엔진이 차의 뒤쪽에 있으면, 감속시에도 뒷 타이어의 트랙션이 그다지 줄어들지 않기 때문에 감속 성능 향상 및 거동 안정성이 향상되는 장점이 있다.
차량이 가속을 하는 경우 차의 하중은 뒷 타이어쪽으로 이동을 하기 때문에 뒷타이어의 트랙션이 높을수록 가속성능 최대한계가 더 높아진다. 이 경우 RMR방식의 자동차는 무거운 엔진이 뒷 타이어를 눌러서 후륜 트랙션을 더 높여주기 때문에, 동일한 출력의 엔진을 가진 자동차를 비교할 경우 엔진이 앞에 있는 자동차보다 RMR 방식의 가속 성능의 한계가 더 높다.
추가로, 무거운 엔진이 중심에 있으니 회전모멘트가 줄어드는 장점이 있다고 하지만, 요즘 차들은 충돌안전성 거주성등의 이유로 차체가 이전과는 비교할 수 없을 정도로 거대해지고 있는데 반대로 엔진은 효율성의 이유로 다운사이징을 거치는 중이라 크기가 점점 줄어들고 있다.[8] 또한 일반인들이 살 수 있는 차량 중에 미드십 차량이 극히 드물기도 하다. 즉 차량의 패키지에서 엔진의 크기와 무게가 차지하는 비중이 점점 줄어들고 있기 때문에 정통적인 엔진이 뒤에 위치한 MR 말고도 엔진을 앞에 위치하면서 최대한 뒤쪽으로 밀어버린[9] FMR[10] 차량들과의 동적 성능의 차이가 다소 줄어들었다.[11]
하지만 여전히 엔진과 변속기[12]가 자동차에서 가장 무겁고, 되려 각종 규제로 인해 구조가 복잡해지며 엔진의 중량이 늘어나는 경우가 대다수이다. 더군다나 2020년대 들어 기존의 6~7단 대신 8~9단 변속기가 늘어나며 변속기의 무게는 되려 늘고있다. 즉 다운사이징을 했다고 파워트레인의 무게가 줄기는 커녕 기하급수적으로 늘고 있다는것. 고로 미드십의 강점은 여전히 존재한다고 봐야한다.
특이하게도 버스에 적용된 적이 있다. 차량 플로어 하부 화물칸 공간에 엔진을 설치하는 것. BRT 전용 굴절버스나 # 일반버스에서 선택이 가능한데 이런 차량들은 기존 버스의 후방 엔진룸 공간을 화물칸으로 바꿔 사용하게 된다. 국내에서 1985년에 시범적으로 운행되었던 볼보 B10MA 굴절버스도 이런식으로 차체의 가운데 하부에 수평 실린더 엔진을 설치한 형태 였었다. 그 밖에도 미드십 초저상버스도 있다!
3.2. 레이스카, 스포츠카
레이스카의 경우 양산차를 이용하는 자동차의 경우는 양산차의 경우를 그대로 가져가는 경우가 많지만[13][14] 포뮬러나 월드 인듀어런스 챔피언십를 달리는 프로토타입 스포츠카처럼 처음부터 처음부터 새로 만드는 경우는 MR 방식을 취하는 경우가 압도적으로 많다. 일단 해당 레이스의 규정자체가 MR 방식을 사용하도록 강제하는 경우도 많지만[15] WEC 프로토타입 스포츠카처럼 다양한 방식이 허용되는 경우에도 MR 방식을 사용하는 경우가 많다.일반차의 경우에 해당되는 다양한(보행자충돌을 포함한) 충돌안전규정의 경우 레이스카의 경우는 드라이버만 보호하면 그만인 경우가 많고 거주성과 충돌안전성을 이유로 일반차량은 크기가 커지지만 레이스카는 애초에 크기자체가 규정에 정해져있는 경우가 대부분이다.[16] 엔진이 다운사이징 되어도 일반차와는 다르게 레이스카는 카본과 마그네슘으로 대표되는 경량소재를 차체에 아낌없이 쏟아붓기 때문에 엔진이 아무리 작아진들 엔진자체는 충분히 유의미하게 모멘트를 발생시킨다. 이 밖에 MR의 경우 파워트레인[17]의 저중심 설계가 타방식에 비해 유리하며 엔진의 흡기와 배기계통의 설계도 유리하다. 흡기는 운전석 윗쪽의 덕트를 통해 그냥 빨아들이면 되고[18] 배기는 그냥 뒤로 뱉어버리면 된다.[19][20]
또 한가지 MR이 레이스카에서 유리한점은 엔지니어들에게 익숙하다는 점이다. 요즘 레이스카가 죄다 MR 방식이다보니 엔지니어들도 자연스럽게 MR 레이스카를 많이 접하게 되고 그러다보니 그 엔지니어들이 나중에 만드는 것도 죄다 MR 방식인 레이스카이다.
단점이 없는 것은 아닌데 대표적으로 레이스카 뒤쪽에 상대적으로 부피가 큰 엔진이 자리잡고 있다보니 레이스카 뒷부분의 공력설계에 영향을 주게되고[21] 이러다보니 리어다운포스의 생성에 악영향을 주게된다. 레이스카에서 리어다운포스는 정말 중요하기 때문에[22] 레이스카 엔지니어들은 어떻게든 차량의 리어를 슬림하게 뽑아내려고 노력한다.
이런 단점을 해결하려고 닛산에서 2015년 WEC의 LMP1클래스 참가를 목적으로 GT-R LM이라는 FF기반의(!!!) 레이스카를 만들었다.[23] 이 GT-R LM을 기획, 발표하면서 강조하던 것 중에 하나가 "우리는 앞에 엔진이 있기 때문에 뒤쪽에 아무것도 없고 때문에 뒤쪽을 자유롭게 설계해서 엄청난 리어 다운포스를 만들 수 있다."였다. 이때 WEC에 참가하던 다른 팀[24]들의 엔지니어들은 "리어 다운포스는 둘째치고 FF로 제대로 코너나 돌아갈 수 있을지 의문이다."라는 입장을 취했는데...
포르쉐가 911 시리즈의 전통적인 리어엔진 레이아웃에서 벗어나서 미드십 엔진을 기반으로 후륜구동 레이스카인 포르쉐 911 RSR (2017)을 개발하였고, 2018년 르망 24시에서는 LM GTE 클래스에서 우승 더블을 들어올렸다.
4. 판매 차량
2021년 기준 국내에서 판매 중인 대표적인 RMR 차량은 다음과 같다. 단종 차량 제외.- 페라리 296 GTB: 일명 '리틀 페라리'로 불리는 페라리 미드십 슈퍼카의 대표적인 모델[25]. 람보르기니와는 다르게, 미드십 형태지만 기함은 아니다. 또한 페라리 SF90 스트라달레는 M4 레이아웃이므로 다르다.
- 맥라렌의 전 차량들: 맥라렌도 마찬가지로 MR 구조이다.
- 포르쉐: 718 박스터, 718 카이맨. 포르쉐의 알파이자 오메가인 포르쉐 911은 RR이며, 세단인 파나메라와 SUV인 카이엔, 마칸은 엔진이 앞에 있고, 타이칸은 전기차이다.
-
로터스 차량들: 현재 시판중인 로터스 차량들은 MR을 채용하고 있다.
다음의 차량들은 미드쉽 구조에 사륜구동에 주력하는 차량이다.
- 람보르기니 우라칸: 우라칸 RWD MR 버전이 있다.
-
아우디 R8: 2020년 모델부터는 M4 레이아웃 (미드십 엔진 4륜 구동) 뿐만 아니라 저가형 MR 레이아웃 모델도 판매될 예정이다. 영화판
아이언맨에서 주인공
토니 스타크의 애마로도 유명하다.
현대 포터, 기아 봉고: 좌석을 들추고 엔진룸을 보면 라디에이터 같은 외부 부품을 제외한 엔진 전체가 앞차축의 중심보다 안쪽에 위치해 FMR의 정의에는 해당되긴 하나 캡오버 구조상 무게중심에 의한 운동성능 향상 효과는 기대하기 힘들다. 이는 다마스, 라보 등 캡오버 형태의 캐빈을 채택한 다른 소형상용차에도 대부분 해당.
5. 관련 문서
[1]
람보르기니 미우라(12기통),
치제타 V16T(16기통)같은 예외가 있긴 하다
[2]
FF 형 차량의 구동계를 유용한
토요타 MR 시리즈가 대표적. 이외에도
혼다 NSX,
MG F,
로터스 엘리스,
알핀 A110(2세대) 등이 이에 해당한다.
[3]
이를 두고 롱 노즈 숏 데크라고 일컫는다.
[4]
때문에 19세기 자동차 사진을 보면 운전석의 높이가 20세기의 자동차들에 비해 높다.
[5]
증기기관 다음으로
Mk 시리즈전차에 MR이 사용되었다.
[6]
+2는 승객석이 아닌 보조석이다. 국가에 따라서는 승객 탑승이 법률적으로 불가할 수도 있고, 가방을 두거나 앞좌석을 눕힐 수 있다는데 의의를 둬야 한다.
[7]
엔진이 앞쪽에 위치할 경우 후드가 엔진 바로위에 낮게 위치 하면 보행자 충돌 시 보행자의 신체가 후드와 충돌하며 내부의 딱딱한 엔진에 그대로 충돌하기 때문에(유튜브의 충돌 영상을 찾아보면 알겠지만 후드가 충돌 시 버티지 못하고 그대로 꺾여들어간다.) 상해도가 높다. 때문에 엔진 윗쪽과 후드 사이에 공간을 두어 보행자가 후드에 충돌해도 내부의 엔진에는 충돌하지 않는 설계를 하다보면 엔진 후드의 위치가 높아지고 자동차의 앞쪽 디자인이 높아지게 된다.
[8]
단, 스포츠카는 일반 승용차와는 반대로 거대한 엔진을 여전히 사용한다.
[9]
대표적으로 이상적인 전후중량비 50:50을 실현한 마쓰다 MX-5 미아타나 RX-7 이라든지, BMW Z4, 혼다의 S2000, 페라리 F12, 메르세데스-벤츠의 SLS AMG, AMG GT 쉐보레 콜벳 등.
[10]
프론트 미드쉽이라 불린다. FMR은 엄밀히 따지면 엔진이 앞바퀴와 뒷바퀴 사이에 있는 건 맞지만, 정 중앙이나, 뒷좌석에 있는 게 아니라, 앞바퀴 바로 뒤에 있다. AMG GT가 대표적인 FMR 차량으로 엄청난 길이의 본넷을 자랑하며 엔진을 앞바퀴 뒤로 뺐다.
[11]
실제로 BMW E46 M3와 포르쉐 카레라 GT를 비교해보면 M3쪽의 회전 모멘트가 미세하게 더 낮다. 회전 모멘트만은 M3가 카레라 GT보다 이상적인 셈이지만 다른 그렇다고 핸들링이 더 뛰어나단 의미는 아니다.
[12]
보통 동력손실을 줄이기 위해 변속기와 엔진을 붙여놓는다.
[13]
이런 경우 가급적이면 처음부터 제대로 레이스에 쓸만하게 패키징된 양산차를 사용하려한다.
[14]
스톡카처럼 껍데기만 비슷하고 내부는 완전히 다른 경우는 예외.
[15]
대표적으로
포뮬러 1을 포함한 대부분의 포뮬러경기
[16]
사실 이런 레이스카 입장에서 차체가 커지면 땡큐인게 차체가 커짐으로인해 무거워지는 성능저하보다 차체가 커짐으로 인해 얻을 수 있는 공기역학적 이득(다운포스로 인한 접지력 상승)이 훨씬 크기 때문이다.
[17]
엔진+변속기등 동력에 관련되는 부분
[18]
엔진이 앞에 있으면 라디에이터나 인터쿨러같은 다른 장치와 섞어서 배치해야한다.
[19]
엔진이 앞에 있으면 옆으로 빼거나 밑으로 깔거나해서 차량 뒤쪽 혹은 옆으로 연결해야한다.
[20]
MR이라도 레이스카가 아닌경우 차체 뒤쪽으로 향하는 제대로된 머플러가 필요하기 때문에 후륜 서스펜션과의 간섭문제로 설계의 자유도가 높지는 않다.
[21]
레이스카 위를 통과하는 기류는 물론이고 아래를 통과해 디퓨저로 가는 기류도 엔진을 저중심화한다고 최대한 밑으로 깔다보니 영향을 받는다.
[22]
2009년 F1에서
브런 GP라는 팀은 타사 팀보다 리어다운포스를 조금 더 만들어주는 더블덱 디퓨저 하나로 시즌을 꿀꺽했다.
[23]
정확히는 엔진과 연결된 구동계만 FF로 돌리고 리어 휠은 전기 구동으로 돌리는
하이브리드 시스템이 포인트였는데 정작 머신 설계의 중추가 되는 하이브리드 시스템이 개발되지 못하면서(...) 똥망 머신이 되었다.
[24]
아우디,
포르쉐,
토요타
[25]
페라리의 기함은 FMR 레이아웃이다. 자동차에 크게 관심을 가지지 않으면 쉽게 오해하는 부분