자동차 튜닝

드리프트를 위해 개조된 닛산 실비아

자동차 튜닝(car tuning)은 자동차가 설계 당시 가졌던 성능 요구 사항과는 다른 성능을 발휘하도록 자동차를 수정하는 것을 의미한다. 가장 흔한 경우는 엔진 성능을 높이거나 역동적인 핸들링 특성을 갖게 하는 것이지만, 더 나은 연비나 더 부드러운 반응을 위해 자동차를 변경하기도 한다. 튜닝의 목표는 사용자의 요구에 맞춰 차량의 전반적인 성능을 향상하는 데 있다. 종종 튜닝은 배기가스 배출 성능, 부품의 신뢰성, 탑승자의 안락함을 희생하며 이루어지기도 한다.

개조차를 둘러싼 문화가 성장함에 따라 '튜닝'이라는 용어는 차주가 자신의 차량을 개인화하기 위해 행하는 외관 및 스타일적 변화까지 포함하게 되었다. 이러한 변화는 차량의 성능이나 기능을 향상하기 위해 고안된 기능적 개조부터, 차량의 미적 요소를 바꾸거나 특정 개조의 경우 성능이나 기능에 해를 끼칠 수 있는 시각적 개조에 이르기까지 다양하다.

유래

자동차 발명 이후 자동차는 항상 개조의 대상이 되어 왔다. 초창기 자동차 대부분은 공장이 아닌 개인이 수작업으로 제작했기 때문에, 공장 출고 상태, 커스텀, 애프터마켓 변경 사이의 의미 있는 구분은 거의 없었다. 그러나 자동차의 대량 생산이 증가하면서 이러한 구분이 나타나기 시작했다. 원래 사양에서 성능 향상을 위해 개조된 자동차의 가장 초기 사례 중 일부는 자동차 경주나 험지주파를 위해 개조된 차량들이었다. 1900년대 초, 경주를 위해 가장 많이 개조된 자동차로는 포드 모델 T와 모델 A가 있었으며, 이들은 종종 비포장 트랙이나 마른 호수 바닥에서 경주하기 위해 개조되었다. 가장 초기 전용 험지주파 차량 중 일부는 1910년대 후반부터 케그레스 트랙(Kégresse track) 시스템을 사용하여 제작되었는데, 이는 일반 자동차의 뒷바퀴 대신 궤도를 부착하여 험로 견인력을 향상한 것이었다.

'튜닝'이라는 용어는 20세기 대부분 동안 자동차 엔진의 다양한 기계적 시스템을 유지 및 수정하는 것을 지칭하는 데 사용되었으며, 정비사가 제공하는 일반적인 서비스로 '튠업(tune-ups)'이 있었다. '튜닝' 및 '튜닝카'라는 용어는 1980년대와 1990년대 미국에서 외국 자동차, 특히 일본 자동차를 개조하는 사람들이 늘어나면서 인기를 얻기 시작했다. 이는 주로 미국산 자동차를 커스텀하는 것을 중심으로 성장했던 기존의 자동차 커스터마이징 문화와 대비되었다.

개조 영역

튜닝카 개조의 핵심은 부품의 추가, 변경, 또는 완전한 교체를 통해 양산형 자동차로부터 상당한 성능 향상—또는 고성능의 외관—을 시도하는 것이다. 이는 주로 출력을 높이기 위해 차량의 엔진과 관리 시스템을 수정하는 것을 포함하지만, 강화된 서스펜션, 더 넓은 타이어, 더 나은 브레이크, 향상된 스티어링 및 변속기 개조 등 차량이 그러한 동력을 감당할 수 있도록 하는 추가적인 변경이 필요한 경우가 많다. 성능 측면에서는 거의 무의미하지만, 로우 프로파일 타이어, 변경된 서스펜션, 스포일러 추가와 같은 특정 개조는 차량의 전반적인 외관을 바꿀 수 있으며, 접지력을 높이기 위해 다운포스를 더하기도 한다.

오디오

기본 오디오 시스템은 차량이 공장에서 제작될 때 제조사가 지정한 것이다. 커스텀 오디오 설치는 라디오 업그레이드부터 특정 오디오 장비를 기반으로 한 전체 커스터마이징까지 무엇이든 포함할 수 있다. 가장 크고 고품질인 오디오 수신 상태나 가장 혁신적인 사운드 시스템을 겨루는 대회가 열리기도 한다. 흔한 개조로는 더 높은 품질의 스피커와 서브우퍼, 앰프, 더 나은 배선 작업 등이 있다.

인테리어

다양한 클래스에서 경쟁하는 경주용 자동차는 엄격한 규정을 준수해야 한다. NASCAR나 NHRA와 같이 잘 알려진 경주 이벤트의 경우, 승인된 이벤트에서는 종종 최소 차량 중량을 요구한다. 이런 경우 인테리어를 모두 제거하고, 밸러스트(추)를 추가하여 필요한 중량을 맞추며, 이를 통해 중량 배분을 정밀하게 제어할 수 있다. 중량 요구 사항과 함께 안전 요구 사항도 존재한다. 요구 사항은 클래스마다 다르다. 롤 케이지, 소화기, 강화된 버킷 시트, 시트 하네스 등이 필요한 안전 개조의 일부이다. 롤 케이지는 순정 인테리어가 남아있을 경우 설치하기 어려울 수 있다.

일부 튜너들은 차량 중량을 줄이기 위해 오디오 시스템, 에어컨, 방음재와 같이 일반 운전자들이 바람직하거나 필요하다고 생각하는 기능을 생략하거나 인테리어를 '비워내(gutted)'기도 한다.

엔진 튜닝

 이 부분의 본문은 엔진 튜닝입니다.

엔진 성능을 높이는 데 사용되는 터보차저의 단면도

엔진 튜닝은 엔진의 작동 특성을 수정하는 과정이다. 일반적인 엔진 설정에는 흡기 매니폴드, 점화 플러그, 질량 유량센서와 같은 다양한 기계적 및 전자적 요소가 있다. 현대의 엔진은 성능과 배기가스 사이의 최적의 균형을 제공하기 위해 엔진 제어 장치를 사용한다. OBD 통신 프로토콜을 통해 엔진의 전자 제어 측면을 매핑이라는 과정으로 수정할 수 있다. 매핑은 ECU 내의 소프트웨어를 변경하거나(펌웨어 수정을 통한 칩 튜닝), 플러그인 하드웨어를 통해 잘못된 데이터를 제공함으로써 수행될 수 있다. 다른 독립형 엔진 관리 시스템도 이용 가능한데, 이러한 시스템은 공장 출고 컴퓨터를 사용자가 프로그래밍할 수 있는 컴퓨터로 교체한다. 엔진 튜닝에는 종종 튜닝 전후의 성능 지표를 제공하기 위해 동력계가 사용된다.

터보차저나 슈퍼차저와 같은 강제 유도 시스템 등 내연기관의 기계 부품을 추가하거나 교체할 수도 있다.

부적절하거나 잘못 실행된 엔진 개조는 성능과 신뢰성에 악영향을 줄 수 있다. 기계적, 전기적 부품이 손상되거나 작동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 오토사이클의 동력 행정에서 사용되는 공기량을 늘리기 위해 터보차저와 같은 공기 압축기를 사용하는 경우를 들 수 있다. 일반적인 화학 반응에서 공연비는 최소 14:1이 되어야 한다. 더 높은 비율을 사용하면 실린더 내부의 압력과 온도가 높아지며, 이는 엔진을 설계 한계 이상으로 빠르게 밀어붙일 수 있다.

이러한 작동 매개변수를 무시하면 실린더 헤드 및 벽 변형, 피스톤 링 분해, 연결봉 및 크랭크축 균열이나 휨, 냉각 시스템 전체 고장, 엔진 노킹, 엔진 고착, 심지어는 폭발과 같은 조기 고장을 초래할 수 있다. 이 모든 것은 매우 위험할 뿐만 아니라 매우 값비싼 수리로 이어질 수 있다.

서스펜션 튜닝

서스펜션 튜닝은 스프링, 완충기, 횡요방지대, 기타 관련 부품을 수정하는 것을 포함한다. 더 짧은 스프링은 더 큰 강성과 낮은 무게 중심을 제공하지만 서스펜션 지오메트리의 원치 않는 변경이라는 대가를 치를 수 있다. 더 단단한 완충기는 코너링 중 동적 무게 이동을 개선하며, 더 짧은 스프링을 사용할 때 바닥에 닿는 것을 방지하기 위해 보통 더 짧은 내부 구조를 갖는다. 더 단단한 횡요방지대는 코너링 중 차체의 롤링을 줄여 서스펜션 지오메트리 변화를 감소시킴으로써 타이어의 접지력을 높이고, 스프링과 마찬가지로 더 빠른 무게 이동을 통해 핸들링 반응을 개선한다.

너무 단단한 횡요방지대의 위험은 안쪽 바퀴가 들리면서 접지력을 잃게 된다는 점이다. 차량 한쪽 끝의 롤 저항을 높이면 무게 이동이 그쪽으로 집중되어 다른 쪽보다 더 많이 미끄러지게 된다. 이러한 효과는 오버스티어/언더스티어 특성을 제어하고 롤링을 줄이는 데 사용된다. 가끔 추가되는 다른 부품으로는 차체 강성을 높이고 코너링 중 적절한 서스펜션 지오메트리를 유지하는 데 도움을 주는 스트럿 바가 있다. 일부 차량에서는 베이스 모델에 스포츠 모델의 브레이스나 횡요방지대를 개조하여 장착할 수 있다.

오프로드 차량의 경우, 서스펜션 트래블을 길게 하고 더 큰 타이어를 장착하는 데 중점을 둔다. 더 큰 타이어는—휠 크기 변경 여부와 관계없이—지상고를 높여 거친 지형을 더 부드럽게 주행하게 하고, 추가적인 쿠션 기능을 제공하며, 접지압을 낮춰준다(이는 부드러운 지면에서 중요하다).

이러한 서스펜션 개조는 유압식 또는 공압식 서스펜션을 사용하는 로우라이더와는 대조적이다. 로우라이더는 각 바퀴의 높이를 램 시스템을 통해 빠르게 조절할 수 있는 다른 유형의 서스펜션 튜닝을 사용하며, 경우에 따라 바퀴를 지면에서 완전히 '튕겨내는' 것도 가능하다.

바디 튜닝

드래그 레이싱을 위해 개조된 포드 에스코트

바디 튜닝은 자동차의 미적 요소를 바꾸거나 성능을 향상하거나, 혹은 두 가지 모두를 위해 차체를 개조하는 것을 포함한다. 바디 튜닝은 또한 더 나은 공기역학적 성능을 위해 부품을 교체하는 것을 포함할 수 있다. 다운포스를 통해 코너링 속도와 타이어 접지력을 향상할 수 있지만, 이는 종종 항력 증가라는 대가를 치른다. 차량 무게를 줄이기 위해 후드나 백미러와 같은 차체 부품을 더 가벼운 소재로 교체하기도 한다.

종종 바디 개조는 기능이 없는 공기 흡입구, 와이드 아치, 기타 미적 개조처럼 주로 차량의 외관을 개선하기 위해 이루어진다. 애프터마켓 스포일러나 바디 키트가 자동차의 성능을 향상하는 경우는 드물다. 사실 대다수는 무게를 더하고 차량의 항력 계수를 높여 전체적인 성능을 저하시킨다.

1940년대로 거슬러 올라가는 '초핑 앤 채널링(chopping and channeling)'과 같은 기술은 자동차의 공기역학 및 스타일링을 수정하는 인기 있는 방법이었다.

스페이서와 와이드 바디 키트를 통해 휠 트랙 폭을 넓히거나 서스펜션 개조를 통해 무게 중심을 낮추면 차량의 코너링 능력을 향상할 수 있다. 종종 스프링 역학에 익숙하지 않은 서스펜션 튜너들이 순정 스프링을 잘라내어 딱딱하고 튀는 승차감을 만들기도 한다. 순수한 외관을 위해 최적의 주행 높이 이하로 낮추는 '스탠스(Stance)' 튜닝도 흔하다.

경주용 자동차는 가벼운 창문을 사용하거나 창문을 완전히 제거하기도 하는데, 자동차 유리는 상당한 무게를 더하고 무게 배분을 악화시키기 때문이다. 플라스틱 창문은 흠집에 훨씬 취약하여 수명이 짧다.

랠리크로스를 위해 개조된 폭스바겐 비틀

타이어

타이어는 자동차의 거동에 큰 영향을 미치며 주기적으로 교체되기 때문에, 타이어 선택은 자동차를 개인화하는 비용 효율적인 방법이다. 선택지에는 다양한 날씨와 도로 조건에 맞는 타이어, 다양한 크기, 그리고 비용, 접지력, 수명, 구름 저항, 핸들링, 승차감 사이의 다양한 타협점이 포함된다. 운전자들은 때때로 타이어 레터링을 추가하는 등 미적인 이유로 타이어를 개인화하기도 한다.

디튜닝(Detuning)

디튜닝은 개조된 자동차를 다시 순정 공장 출고 상태로 되돌리거나, 튜닝된 특정 영역의 성능을 줄이는 과정이다. 예를 들어, 튜닝된 엔진의 향상된 출력을 감당하기에 트랙의 접지력이 충분하지 않을 때 견인력을 높이기 위해 차량을 '디튜닝'할 수 있다.

개조 스타일

개조된 자동차는 순정 모델과 상당히 다를 수 있으며, 결과적으로 차주/개조자들 사이에서는 확립된 스타일과 디자인 원칙의 시각적 및 성능적 특징을 모방하는 것이 일반적이다. 비록 그 유사성이 의도적이지 않을 수도 있다. 그 결과, 현재 자동차 개조에는 다음과 같은 다양한 스타일과 시각적 영향이 존재한다.

• 랫 스타일(Rat style): 핫 로드 및 커스텀카의 핫 로드 스타일의 특징이다. 보통 40, 50, 60년대 일부 핫 로드의 '미완성'된 외관을 모방한다.
• 핫 로드 스타일: 1930년대와 1940년대 초기 핫 로드의 특징이다. 주로 그 시대 특유의 차량, 부품 및 마감재로 구성된다. 스트리트 로드 및 개조차와 관련된 스타일이 포함될 수도 있다.
• 현대 스타일: 임포트 씬(Import scene), 로우라이더, 유로 스타일(Euro-style), DUB, Cal Look 등 최근 정립된 개조 스타일이다. 대부분 시각적 요소에 크게 치중되어 있다.
• 문화/매체 스타일: 보이 레이서(Boy racer)나 영화 특유의 차량과 같이 문화, 고정관념, 매체에 특화된 특징이지만, 이러한 특징들은 종종 다른 개조 스타일을 기반으로 한다.
• 양산차 스타일: 현행 모델 및 고급차, 스포츠카, 슈퍼카, 머슬카와 같은 양산 차량의 특징이다. 주로 차량의 외관 및 기술을 현재 시장 선호도에 맞춰 개선하거나 업데이트하려는 목적이 크다.
• 목적형/경주용차 스타일: 투어링카 레이싱, 랠리, 드리프트, 드래그 레이싱 등 경주용 자동차나 기타 목적에 맞게 제작된 차량의 특징이다.

법적 요구 사항

많은 국가나 지방 자치 단체에는 차량 개조를 규제하는 법적 요구 사항이 있다. 예를 들어, 호주 빅토리아주의 모든 차량은 차량 안전을 보장하기 위해 제작 표준을 준수해야 한다. 초보 운전자(P Plate)가 개조 차량을 운전하지 못하도록 하는 제한도 있다.

많은 선진국에는 스모그 규제가 있으며, 일반적으로 양산차 모델처럼 개조 자체가 인증되지 않는 한 엔진이나 관련 부품의 개조를 금지한다. 이러한 개조는 실제로 배기가스 배출 증가로 이어지지 않더라도 공공 도로에서의 법적 사용을 금지한다.

승인 단체

FIA, SFI, NHRA, IHRA 등 경쟁 모터스포츠에 관여하는 다양한 단체는 경주 이벤트, 시리즈, 트랙, 차량 및 부품에 대한 안전 지침을 수립하는 승인 기관 역할을 한다. FIA는 가장 큰 국제 모터스포츠 관리 기구이며, FIA 승인 이벤트는 물론 많은 비 FIA 이벤트에서도 안전 장비와 같은 일부 부품에 대해 FIA 인증이 요구된다.

같이 보기

• 개조차
• 자동차 경주