타이어 작동 원리

다음 새 타이어가 필요하다는 5가지 경고 신호 Tweel 에어리스 타이어의 작동 원리 고무 작동 원리 일부 타이어는 다른 타이어보다 안전합니까?

새 타이어 시장에 있다면 타이어 사양의 모든 변수와 타이어 판매원이나 "전문가"로부터 들을 수 있는 혼란스러운 전문 용어로 인해 구매가 다소 스트레스를 받을 수 있습니다. 또는 이미 가지고 있는 타이어, 작동하는 개념, 모든 측벽 표시의 중요성을 완전히 이해하고 싶을 수도 있습니다. 이 모든 것은 일반적인 용어로 무엇을 의미합니까? 

이 기사에서는 타이어가 어떻게 만들어지고 타이어에 무엇이 들어 있는지 살펴보겠습니다. 타이어 측벽에 있는 모든 숫자와 표시가 무엇을 의미하는지 알아내고 타이어 전문 용어 중 일부를 해독할 것입니다. 이 기사가 끝나면 타이어가 자동차를 어떻게 지지하는지 이해하고 특히 공기압이 낮은 경우 타이어에 열이 축적되는 이유를 알게 될 것입니다. 또한 타이어 공기압을 올바르게 조정 하고 몇 가지 일반적인 타이어 문제를 진단할 수 있습니다!

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내용물

1. 타이어 제조 방법
2. 모든 숫자의 의미
3. 타이어 트랙션
4. 타이어가 자동차를 지탱하는 방법
5. 타이어 문제

아래 그림과 같이 타이어는 몇 가지 다른 구성 요소로 구성됩니다.

• 비드 고무 코팅 고강도 강철 케이블의 루프이다. 이는 타이어가 휠 림에 안착된 상태를 유지하고 타이어가 림에 설치될 때 타이어 장착 기계에 의해 가해지는 힘을 처리하는 데 필요한 강도를 제공합니다.

• 몸은 서로 다른 직물의 여러 레이어라고 위로 만든다 플라이 . 가장 일반적인 플라이 직물은 폴리에스터 코드 입니다. 래디얼 타이어의 코드는 트레드에 수직으로 뻗어 있습니다. 일부 오래된 타이어는 대각선 바이어스 타이어 , 직물이 트레드에 비스듬히 달린 타이어를 사용했습니다. 플라이는 고무로 코팅되어 다른 구성 요소와 결합하고 공기를 밀봉합니다.
  
  타이어의 강도는 종종 타이어의 플라이 수로 설명됩니다. 대부분의 자동차 타이어에는 두 개의 바디 플라이가 있습니다. 그에 비해 대형 상업용 제트 여객기에는 종종 30겹 이상의 타이어가 있습니다.

• 강철 벨트 래디얼 타이어 에서 강철 로 만든 벨트 는 트레드 아래 영역을 강화하는 데 사용됩니다. 이 벨트는 펑크 저항을 제공하고 타이어가 평평한 상태를 유지하여 도로와 가장 잘 접촉하도록 도와줍니다.

• 일부 타이어에는 캡 플라이가 있으며, 모든 것을 제자리에 고정하는 데 도움이 되는 추가 레이어 또는 두 개의 폴리에스터 직물이 있습니다. 이 캡 플라이는 모든 타이어에 있는 것은 아닙니다. 그들은 모든 구성 요소가 고속에서 제자리에 유지되도록 돕기 위해 더 높은 속도 등급의 타이어에 주로 사용됩니다.

• 측벽 , 타이어에 대한 측면 안정성을 제공 신체 플라이를 보호하고 탈출 공기를 유지하는 데 도움이됩니다. 측면 안정성을 높이는 데 도움이 되는 추가 구성 요소가 포함될 수 있습니다.

• 트레드는 A로부터 만들어진다 혼합물 천연 및 합성 고무의 여러 가지. 트레드와 측벽이 돌출되어 길이에 맞게 절단됩니다. 트레드는 이 시점에서 그냥 부드러운 고무입니다. 타이어 접지력 을 제공하는 트레드 패턴이 없습니다 .

이 모든 구성 요소는 타이어 제조 기계에서 조립됩니다. 이 기계는 모든 구성 요소가 올바른 위치에 있는지 확인한 다음 완성된 치수에 상당히 가까운 모양과 크기로 타이어를 성형합니다.

이 시점에서 타이어는 모든 조각을 가지고 있지만 아주 단단히 결합되어 있지 않으며 어떤 표시나 트레드 패턴도 없습니다. 이것을 그린 타이어 라고 합니다 . 다음 단계는 타이어를 경화 기계 로 돌리는 것 입니다 . 이 기계 는 와플 아이언과 같은 기능을 하여 모든 표시와 트랙션 패턴을 성형합니다. 열은 또한 타이어의 모든 구성 요소를 함께 결합합니다. 이것을 가황 이라고 합니다. 몇 가지 마무리 및 검사 절차를 거쳐 타이어가 완성됩니다.

타이어 측벽에 있는 작은 글씨의 각 부분은 다음을 의미합니다.

타이어 종류 P는 타이어 승용차 타이어임을 지정합니다. 다른 명칭은 경트럭의 경우 LT 이고 임시 또는 예비 타이어의 경우 T 입니다.

타이어 폭 (235) 측벽에서 측벽으로 측정 밀리미터 타이어 (mm)의 폭이다. 이 측정값은 림 너비의 영향을 받기 때문에 타이어가 의도한 림 크기에 있을 때의 측정값입니다.

종횡비
이 숫자는 비드에서 트레드 상단까지의 타이어 높이를 알려줍니다. 이것은 타이어 너비의 백분율로 설명됩니다. 이 예에서 종횡비는 75이므로 타이어 높이는 너비의 75% 또는 176.25mm( .75 x 235 = 176.25mm 또는 6.94인치)입니다. 종횡비가 작을수록 높이에 비해 타이어가 더 넓어집니다.

고성능 타이어는 일반적으로 다른 타이어보다 종횡비가 낮습니다. 이는 종횡비가 낮은 타이어가 측면 안정성을 제공하기 때문입니다. 자동차가 회전할 때 측면 힘이 생성되고 타이어는 이러한 힘에 저항해야 합니다. 더 낮은 프로파일의 타이어는 더 짧고 더 단단한 측벽을 가지므로 코너링 힘에 더 잘 저항합니다.

타이어 건설 R은 타이어 반경 구성을 사용하여 제조 된 것을 나타낸다. 이것은 가장 일반적인 유형의 타이어 구조입니다. 더 오래된 타이어는 대각선 바이어스( D ) 또는 바이어스 벨트( B ) 구조를 사용하여 만들어 졌습니다. 별도의 메모는 타이어와 트레드의 측벽을 구성하는 플라이 수를 나타냅니다.

림 직경
이 숫자는 타이어가 설계된 휠 림 직경을 인치 단위로 지정합니다.

균일 타이어 품질 등급
승용차 타이어에도 균일 타이어 품질 등급 (UTQG) 시스템의 일부로 등급이 있습니다. 미국 도로교통안전국 (NHTSA)에서 관리 하는 이 페이지에서 타이어의 UTQG 등급을 확인할 수 있습니다 . 타이어의 UTQG 등급은 세 가지를 알려줍니다.

• 트레드 마모 : 이 수치는 정부 테스트 트랙에서 통제된 조건에서 타이어를 테스트한 결과입니다. 숫자가 높을수록 트레드가 더 오래 지속되는 것을 기대할 수 있습니다. 아무도 정부 테스트 트랙과 똑같은 표면과 동일한 속도로 자신의 차를 운전하지 않을 것이기 때문에 이 수치는 실제로 얼마나 오래 트레드가 지속되는지에 대한 정확한 지표가 아닙니다. 그러나 이것은 좋은 상대적 측정입니다. 숫자가 더 큰 타이어가 더 작은 숫자를 가진 타이어보다 오래 지속되는 것을 기대할 수 있습니다.
• 견인력 : 타이어 견인력은 AA , A , B 또는 C 등급으로 평가되며 AA 등급 이 맨 위에 있습니다. 이 등급은 젖은 콘크리트와 아스팔트에서 자동차를 정지시키는 타이어의 능력을 기반으로 합니다. 타이어의 코너링 능력을 나타내지 않습니다. 이 NHTSA 페이지 에 따르면 뉴스에 나온 Firestone Wilderness AT 및 Radial ATX II 타이어는 접지력 등급이 B입니다.
• 온도 : 타이어 온도 등급은 A , B 또는 C 입니다. 등급은 타이어가 열을 얼마나 잘 발산하고 열 축적을 얼마나 잘 처리하는지를 측정한 것입니다. 온도 등급은 과부하가 걸리지 않고 적절하게 팽창된 타이어에 적용됩니다. 저인플레이션, 과부하 또는 과도한 속도는 더 많은 열 축적으로 이어질 수 있습니다. 과도한 열 축적으로 인해 타이어가 더 빨리 마모되거나 타이어가 고장날 수도 있습니다. 이 NHTSA 페이지 에 따르면 Firestone Wilderness AT 및 Radial ATX II 타이어의 온도 등급은 C입니다.

서비스 설명
서비스 설명은 다음 두 가지로 구성됩니다.

• 등급로드 : 부하의 평가가 숫자입니다 그 타이어의 최대 정격 부하에 상관 관계. 숫자가 높을수록 타이어의 하중 용량이 더 크다는 것을 나타냅니다. 예를 들어 등급 "105"는 2039파운드(924.87kg)의 적재 용량에 해당합니다. 타이어에 있는 별도의 메모는 주어진 공기압에서 정격 하중을 나타냅니다.
• 속도 등급 : 정격 하중 뒤에 오는 문자는 이 타이어에 허용되는 최대 속도를 나타냅니다(중량이 정격 하중 이하인 경우). 예를 들어, S 는 타이어가 최대 112mph(180.246kph)의 속도를 처리할 수 있음을 나타냅니다. 모든 등급 은 이 페이지 의 차트를 참조하십시오 .

타이어 지름 계산
이제 이 숫자가 의미하는 바를 알았 으므로 타이어 의 전체 지름을 계산할 수 있습니다. 타이어 너비에 종횡비를 곱하여 타이어 높이를 구합니다.

타이어 높이 = 235 x 75% = 176.25mm(6.94인치)

그런 다음 림 직경에 타이어 높이의 두 배를 더합니다.

2 x 6.94인치 + 15인치 = 28.9인치(733.8mm)

이것은 무부하 직경입니다. 타이어에 무게가 실리자 마자 직경이 감소합니다.

오늘날 타이어 산업에서 사용되는 다양한 용어가 있습니다. 그들 중 일부는 실제로 의미가 있고 일부는 그렇지 않습니다. 이 섹션에서는 일부 용어가 의미하는 바를 설명하려고 합니다.

진흙 및 눈 지정
이 있는 사계절 타이어 타이어에 MS , M+S , M/S 또는 M&S 가 있는 경우 진흙 및 눈 타이어에 대한 RMA( Rubber Manufacturers Association ) 지침을 충족하는 것 입니다. 타이어가 진흙 및 눈으로 지정되려면 다음 기하학적 요구 사항을 충족해야 합니다("승용차 및 경트럭(LT) 타이어에 대한 RMA 눈 타이어 정의" 게시판에서 가져옴).

1. 새 타이어 트레드에는 금형 치수를 기준으로 다음 치수 요구 사항을 충족하는 하나 이상의 트레드 가장자리에 여러 개의 포켓 또는 슬롯이 있어야 합니다.

• 트레드 중심선에 수직으로 측정한 발자국 가장자리에서 최소한 1/2인치 트레드 중심을 향해 확장합니다.
• 1/16인치의 최소 단면 너비.
• 이동 방향에서 35도에서 90도 사이의 각도에 있는 포켓 또는 슬롯의 가장자리.

2. 새 타이어 트레드 접촉면의 빈 공간은 금형 치수를 기준으로 최소 25%입니다.

이 사양의 대략적인 번역은 타이어가 트레드의 가장자리에서 시작하여 타이어의 중앙을 향해 확장되는 상당히 큰 홈 열이 있어야 한다는 것입니다. 또한 표면적의 최소 25%는 홈이어야 합니다.

심한 겨울 견인 아이콘

아이디어는 트레드 패턴에 충분한 빈 공간을 주어 눈을 뚫고 견인력을 얻을 수 있도록 하는 것 입니다. 그러나 사양에서 알 수 있듯이 관련 테스트는 없습니다.

이러한 단점을 해결하기 위해 고무 제조업체 협회와 타이어 업계는 테스트를 포함하는 표준에 동의했습니다. 이 명칭은 Severe Snow Use 라고 하며 M/S 명칭 옆에 특정 아이콘(오른쪽 이미지 참조)이 있습니다.

이 표준을 충족하기 위해 타이어는 "가혹한 눈 조건에서 사용하기 위한 승용차 및 경트럭 타이어에 대한 RMA 정의"에 설명된 ASTM( American Society for Testing and Materials ) 테스트 절차 를 사용하여 테스트해야 합니다 .

혹독한 눈 조건에서 사용하도록 설계된 타이어는 동일한 백분율 하중으로 ASTM F-1805 눈 견인 테스트를 사용할 때 ASTM E-1136 표준 참조 테스트 타이어와 비교하여 견인 지수가 110 이상인 것으로 제조업체에서 인정합니다. 

이 타이어는 M/S 지정을 위한 기하학적 요구 사항을 충족하는 것 외에도 표준화된 테스트 절차를 사용하여 눈 위에서 테스트되었습니다. 심한 눈 사용에 대한 요구 사항을 충족하려면 표준 기준 타이어보다 더 나은 성능을 보여야 합니다.

사진 제공 Goodyear 수막현상을 방지하도록 설계된 타이어.

수막
수막이 서 물 웅덩이를 할 때 자동차 드라이브를 발생할 수 있습니다. 타이어 아래에서 물이 충분히 빠르게 분출되지 않으면 타이어가 지면에서 들어 올려져 물만으로 지탱됩니다. 영향을 받는 타이어는 견인력이 거의 없기 때문에 수막 현상이 발생하면 자동차가 쉽게 통제 불능 상태가 될 수 있습니다.

일부 타이어는 수막 현상의 가능성을 줄이기 위해 설계되었습니다. 이 타이어는 트레드와 같은 방향으로 흐르는 깊은 홈이 있어 물이 타이어 아래로 빠져나갈 수 있는 추가 채널을 제공합니다.

제곱인치당 30파운드(psi)의 압력을 가진 자동차 타이어가 어떻게 자동차를 지탱할 수 있는지 궁금했을 것 입니다. 이것은 흥미로운 질문이며 타이어를 도로 아래로 밀어내는 데 얼마나 많은 힘이 필요한지, 운전할 때 타이어가 뜨거워지는 이유(및 이것이 어떻게 문제를 일으킬 수 있는지)와 같은 몇 가지 다른 문제와 관련이 있습니다.

다음에 차에 탈 때는 타이어를 자세히 살펴보십시오. 당신은 그것들이 실제로 둥글지 않다는 것을 알게 될 것입니다. 타이어가 도로와 만나는 바닥에 평평한 지점이 있습니다. 이 평평한 지점을 여기 그림과 같이 접촉 패치 라고 합니다 .

유리 도로를 통해 자동차를 올려다보면 접촉면의 크기를 측정할 수 있습니다. 또한 각 타이어의 접촉 패치 면적을 측정하고 함께 더한 다음 합계에 타이어 공기압을 곱하면 자동차 무게를 꽤 잘 추정할 수 있습니다.

타이어에 제곱인치당 일정한 양의 압력(예: 30psi)이 있기 때문에 자동차의 무게를 지탱하기 위해 꽤 많은 제곱인치의 접촉 패치가 필요합니다. 더 많은 무게를 추가하거나 압력을 줄이면 더 많은 제곱인치의 접촉 패치가 필요하므로 평평한 부분이 더 커집니다.

공기압이 낮거나 과부하가 된 타이어가 적절하게 공기가 공급되고 로드된 타이어보다 덜 둥글다는 것을 알 수 있습니다. 타이어가 회전할 때 접촉 패치는 도로와 접촉을 유지하기 위해 타이어 주위를 움직여야 합니다. 타이어가 노면과 만나는 지점에서 고무가 휘어집니다. 타이어를 구부리려면 힘이 필요하고 구부릴수록 더 많은 힘이 필요합니다. 타이어는 완벽하게 탄성이 없기 때문에 원래 모양으로 돌아갔을 때 타이어를 구부릴 때 가했던 모든 힘을 되돌려 주지 않습니다. 그 힘의 일부는 타이어의 모든 고무와 강철을 구부리는 마찰과 작업에 의해 타이어에서 열로 변환됩니다. 공기가 부족하거나 과부하가 걸린 타이어는 더 많이 구부러져야 하기 때문에 타이어를 노면으로 밀어내는 데 더 많은 힘이 필요하므로 더 많은 열이 발생합니다.

타이어 제조업체는 때때로 타이어에 대한 구름 마찰 계수 (CRF)를 발표합니다. 이 숫자를 사용하여 타이어를 도로 아래로 밀어내는 데 필요한 힘을 계산할 수 있습니다. CRF는 타이어의 견인력과 관련이 없습니다. 타이어로 인한 항력 또는 구름 저항의 양을 계산하는 데 사용됩니다. CRF는 다른 마찰 계수와 같습니다. 마찰 을 극복하는 데 필요한 힘은 CRF에 타이어 무게를 곱한 것과 같습니다. 이 표는 여러 다른 유형의 바퀴에 대한 일반적인 CRF를 나열합니다.

타이어 종류	회전 마찰 계수
낮은 구름 저항 자동차 타이어	0.006 - 0.01
일반 자동차 타이어	0.015
트럭 타이어	0.006 - 0.01
기차 바퀴	0.001

일반 자동차가 타이어를 도로 아래로 밀어내는 데 사용할 수 있는 힘 이 얼마나 되는지 알아보겠습니다 . 우리 차의 무게가 4,000파운드(1814.369kg)이고 타이어의 CRF가 0.015라고 가정해 보겠습니다. 힘은 4,000 x 0.015와 같으며 60파운드(27.215kg)와 같습니다. 이제 그 힘 이 얼마나 되는지 알아봅시다 . 힘, 토크, 동력 및 에너지가 작동 하는 방식 기사를 읽은 경우 동력은 힘 곱하기 속도와 같다는 것을 알고 있습니다. 따라서 타이어가 사용하는 동력의 양은 자동차가 얼마나 빨리 가는지에 달려 있습니다. 75mph(120.7kph)에서 타이어는 12 마력을 사용하고 있습니다., 그리고 55mph(88.513kph)에서 8.8마력을 사용합니다. 그 모든 힘이 열로 바뀌고 있습니다. 대부분은 타이어로 들어가지만 일부는 도로로 들어갑니다(자동차가 그 위를 지나갈 때 도로가 실제로 약간 구부러집니다).

이러한 계산을 통해 타이어를 도로 아래로 밀어내는 데 필요한 힘의 양(따라서 타이어에 축적되는 열의 양)에 영향을 미치는 세 가지 요소는 타이어의 무게, 주행 속도 및 CRF라는 것을 알 수 있습니다. (압력이 감소하면 증가).

모래와 같은 부드러운 표면에서 운전하면 더 많은 열이 지면으로 이동하고 타이어로 덜 이동하지만 CRF는 훨씬 높아집니다.

인플레이션이 낮 으면 타이어가 내부보다 외부에서 더 많이 마모될 수 있습니다. 또한 연료 효율성 이 감소 하고 타이어의 열 축적이 증가합니다. 적어도 한 달에 한 번은 게이지 로 타이어 공기압을 점검하는 것이 중요합니다 .

과팽창으로 인해 타이어가 트레드 중앙에서 더 많이 마모됩니다. 타이어 공기압은 타이어 측면에 표시된 최대값을 초과해서는 안 됩니다. 자동차 제조업체는 타이어가 부드러운 승차감을 제공하기 때문에 최대 압력보다 낮은 압력을 제안하는 경우가 많습니다. 그러나 타이어를 더 높은 압력으로 작동하면 마일리지가 향상됩니다.

휠이 잘못 정렬 되면 내부 또는 외부가 고르지 않게 마모되거나 거칠고 약간 찢어진 모양이 됩니다.

타이어 및 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

최초 발행일: 2000년 9월 19일

타이어는 무엇으로 만들어졌나요?

타이어의 작은 글씨는 무엇을 의미합니까?

타이어의 일반적인 문제는 무엇입니까?

타이어를 얼마나 오래 보관할 수 있습니까?

수막현상이란?

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