프레임 방식과 모노코트방식

자동차는 두가지 형태의 차체(뼈대)가 있는데 간략하게 설명하고자 한다.

자동차는 주행을 하면서 여러 부분에 하중을 받는데 도로의 충격은 서스펜션과 타이어가 대부분 흡수하지만 급한 코너링이나 비포장에서는 비틀림까지는 막지 못 한다. 차체 비틀림은 서스펜션 세팅이 잘되어 있어도 섀시가 비틀리면 휠 얼라인먼트가 바뀌면서 핸들링이 불안해지는 것을 완화하기 위해 단단한 섀시가 필요한 것이다.

섀시는 차체를 지지하는 동시에 주행에 필요한 주요 부품을 고정하는 역할을 한다. 자동차의 모양과 구조 특성에 따라 형태와 구조적 특징 소재가 달라진다. 크게 프레임에 차체를 얹은 프레임 바디와 바디가 하나로 된 모노코크로 나뉜다.

바디 온 프레임은 두개의 굵은 프레임이 차체 바닥 양쪽을 가로지르고 가로보강재인 크로스맴버(cross member)로 연결시켜 사다리꼴이 된다. 프레임에는 엔진과 트랜스미션 서스팬션 동력전달계통 등이 조립된다. 프레임을 사용한 차는 노면과 차체 사이에 프레임이 있고 차체는 프레임 위에 고무 마운트로 고정시킨다. 프레임 자체가 강성을 지니고 있는데다 바디와 분리가 가능해 새로운 자동차를 만들기 쉽다. 대신 무게가 많이 나가 험로를 달리는 SUV와 트럭에 주로 쓰인다.

장점으로는 뛰어난 강성과 강도를 갖추고 있어 충돌 시 차체가 잘 찌그러지지 않으며 따라서 차체가 실내로 유입되어 운전자의 안전을 위협하는 경우가 적고 자동차의 충돌 안정성 등 사고 시에 모노코크 바디에 비해 안전하게 유지한다. 그리고 차체 강성이 높아 극한 오프로드에서도 내구성이 좋으며, 험로 주행을 하더라도 차체가 쉽게 뒤틀리거나 굽지 않아 군용 차량도 많이 사용되고 있는 방식이며 하중을 많이 받는 화물차에도 많이 사용되는 방식이다.

단점으로는 충돌 사고 시 차체가 잘 찌그러지지 않아 충격을 쉽게 흡수하지 못하는 점이 있다 따라서 차체가 실내로 유입되지 않는다 하더라도 경우에 따라 오히려 운전자의 안전을 더욱 위험할 수 있고 무게증가로 연비효율과 주행성능(가속력, 제동력)이 상대적으로 떨어 질수도 있다 또한 프레임을 바닥에 깔고 바디를 얹는 방식이어서 차체가 높아진다.

모노코크는 프레임리스 인티그럴 바디라고 한다. 바디 본체의 플로어 패널이라 불리는 차 바닥과 옆면 필러와 루프 등 차전체가 프레임이 되는 형태다 차체를 형성하는 패널들은 치밀한 용접으로 이어 붙여 강성을 높이고 하체 패널에는 요철 형태의 굴곡을 주어 인장력을 향상시킨다.

장점으로는 프레임에 비하여 상당한 경량화로 연비가 좋아지고 보다 가볍게 가속이 이루어지고 운동성능과 연비에서 프레임 바디보다 유리하다.

단점으로는 프레임 구조의 차량 보다는 충격에 쉽게 찌그러지는 점 찌그러지면서 충돌시 충격을 줄여주는 완충역할을 하지만 별다른 대비가 없을 경우 실내로 충돌 부위가 밀려 들어와 탑승자의 안전을 위협할 수 있다. 진동과 소음이 바디에 들어오기 쉬우므로 충분한 방진. 방음이 필요하다.