타이어 휠 구조, 타이어 기능, 타이어 구분

휠의 구조

 

1. 림(Rim : 타이어가 장착되는 부분)

 

림은 타이어가 장착되는 부분이므로 그 칫수나 모양 그리고 제반조건이 장착될 타이어에 모두 부합되는 것이어야 한다.

림의 기능은 타이어를 장착할 확고한 지반을 제공하는 것이다. 타이어를 확고히 장착하기 위해서는 특히 다음의 세가지 칫수가 정확히 부합되어야 한다.

 

1. 림 직경 - 타이어의 내경이 림의 직경과 정확히 같아야 한다.

2. 림 폭 - 타이어의 비드 부분이 정확하고 견고히 자리잡을 수 있도록 폭이 허용범위내에 들어와야 한다.

3. 플랜지 높이 - 림 플랜지의 높이 또한 비드 부분을 충분히 지지해 줄 수 있도록 적당해야 하며, 너무 높아도 사이드월의 탄력성을 저해할 수 있다

 

 

2. 네이브(Nave : 림의 중앙부를 이루는 원반형의 둥근 부분)

 

네이브(nave)는 림의 중앙부를 이루는 원반형의 둥근 부분으로서, 이것 또한 장착될 차량의 휠 허브(wheel hub)디자인에 적합한 것이라야 한다.

네이브는 림과 차량의 휠 허브를 연결시켜 주는 역할을 한다. 허브에는 둥글게 배열된 여러 개의 볼트가 장치되어 있어서 이 곳에 넛트로 휠을 장착시키게 되는데, 전체적으로 이것을 휠 장착(wheel fixing)이라고 한다. 이 대신에 허브에 끼워 놓는 쓰레디드 볼트(threaded bolt)가 널리 사용되기도 한다.

통상적으로, 네이브의 중앙에는 센터보어(center bore) 라는 구멍이 뚫려 있어서 허브(hub)의 일부가 돌출되어 있다.

 

 

 

3. 타이어의 기능

 

1. 부하성 : 자동차와 승객, 화물의 하중을 지탱하는 기능

2. 운동성 : 구동력, 제동력을 노면에 전달하는 기능

3. 거주성 : 노면으로 부터의 충격을 완화하는 기능

4. 회전성 : 자동차의 진행방향을 전환 유지하는 기능

 

 

4. 타이어의 분류

 

가. 구조에 따른 분류

 

바이어스 타이어(Bias Tire)

바이어스 타이어는 타이어 카커스 코드들이 진행방향에 비스듬하게 배치되어 있는 타이어를 말한다.

즉,바이어스 타이어의 카커스는 하나의 프라이(Ply)씩 서로 번갈아 코드의 각도가 다른 방향으로 엇갈려 있어 코드가 교체하는 각도는 지면에 닿는 부분에서 원주방향에 대해 40˚전후로 되어 있다.

레이디얼타이어가 개발되기 전까지는 대부분이 바이어스타이어였는데, 이 타이어는 방향 전환시에 반응이 늦고, 오랜 시간 주차했을 경우 타이어에 변형이 발생하며, 노면 저항이 커서 마모가 쉽게 되어 타이어의 수명이 짧아지는 등 많은 단점이 있었다.

 

레이디얼 타이어(Rradial Tire)

카커스를 구성하는 타이어코드가 바퀴 진행방향에 수직으로 배열되어 있는 타이어이다. 즉, 타이어의 측면에서 보면 원의 중심에서 방사상(Radial)으로 비드를 직각으로 배열한 상태이고 구조의 안정성을 위하여 트레드 고무층 바로 밑에 원주방향에 가까운 각도로 코드를 배치한 벨트로 단단히 조여져 있다. 레이디얼 타이어는 노면과의 저항이 적어 연료를 절약할 수 있는 동시에 타이어의 수명도 늘어날 수 있다. 또한 도로와의 흡착성이 우수하여 고속 주행시 좋고 조종의 안정성이나 코너링능력·제동능력·승차감 등도 향상되었다. 하지만 레이디얼타이어는 도로상태가 나쁜 곳에서는 취약하다는 단점이 있다. 그래서 비포장 도로를 많이 달리는 차량 등에는 잘 쓰이지 않는다.

 

레이디얼 플라이 타이어(Radial Fly Tire)

보통 타이어는 카카스 코드 방향이 사선방향으로 들어 있으나 레이디얼 타이어는 코드 방향이 휠의 반지름 방향과 일치되는 구조로 되어 있다. 이 타이어는 선회시 옆 방향으로 미끄러짐과 고속 주행시 미끄러짐에 의한 회전 손실이 적고 또한 트레드가 얇아 방열성이 좋으나 벨트층의 강성이 높음으로 저속주행시에는 어느 정도 승차감이 저하된다.

 

 

 

 

 

5. 트레드의 종류에 따른 분류

 

트레드는 용도에 따라 몇 가지 종류로 나누어집니다.

 

가. 리브 패턴(Lib Pattern)

 : 포장도로용 승용차에 많이 사용되고 있다.

 장점 : 좌우로 미끄러짐이 없고, 조종에 대한 안정성이 좋으며, 고속주행에 적합하고.

회전저항이 적고 바닥과 마찰시 소음이 적다. 

단점 : 제동력이 다소 떨어지며 균열이 일어나기 쉽다.

 

 

 

나. 러그 패턴(Lug Pattern)

 : 회전방향과 직각으로 홈을 파 놓은 것 으로 주로 트럭이나

버스용으로 사용되고 있다.

장점 : 구동력, 제동력이 우수하고 방열성이 좋다. 비포장 도로에서 우수한

견인력을 지니고 있다.

단점 : 고속에서의 소음이 크다

 

 

 

 

다. 블록 페턴(Block Pattern)

: 독립적으로 블록이 형성되어 있는 모양으로 눈길이나 진흙길

등을 주행할 때 적합한 이 패턴은 주로 2륜차의 뒷바퀴용, 건설용 차량에 사용되고 있다.

장점 : 구동력, 제동력이 우수. 미끄러운 노면에서의 조종성과 안정성이 우수,

배수성이 뛰어남 단점 : 고속주행시 타이어 소음. 다소 딱딱한 승차감

 

  

 

라. 리브 러그 패턴(Lib Lug Pattern)

 : 리브형과 러그형을 조합시킨 것으로 주로 소형 트럭이나 스노우타이어에 사용되고 있다.

장점 : 미끄러짐이 없어 조종에 대한 높은 안정성, 우수한 구동력과 제동력을 가진다.

단점 : 상대적으로 배수성이 다소 떨어진다.

 

 

 

 

마. 비대칭형 패턴(Asymmetric Type)

 : 트레드 패턴의 좌우가 다른 '비대칭패턴'은 차량에 장착할 때 안쪽과 바깥쪽을 구별해서 장착해야 하는데, 안쪽은 승차감위주의 설계이고 바깥쪽은 코너링시에 차가 바깥쪽으로 쏠려 타이어의 접지력이 크게 필요한 부분이므로 코너링위주의 설계이다.

장점 : 승차감과 배수성을 확보하면서, 코너링시 타이어의 바깥쪽 접지력을 높여주어

고속으로 코너를 돌 수 있도록 해준다

단점 : 다소 높은 가격이 높다.

 

 

 

바. 방향성 패턴(Directional Type)

 : '방향성 패턴'은 배수성이 좋으며 고속 주행에도 안정감을 느끼게 해주는 패턴입니다. 차량에 장착할 경우 주행 방향에 맞춰 장착해야 합니다. 보통 타이어 옆면인 사이드 월에 방향이 표시되어 있습니다.

 

6. 튜브 유무에 따른 분류

 

튜브리스 타이어 (Tubeless Tire)

튜브리스 타이어는 자동차의 고속화에 따라 고속주행 중 펑크 사고의 위험에서 운전자와 차를 보호하고자 하는 목적으로 개발. 이 타이어는 튜브를 사용하지 않는 대신, 타이어의 내면에 공기투과성이 적은 특수고무(인너 라이너)를 붙여 타이어와 림으로부터 공기가 새지 않도록 되어 있고 주행 중에 못에 찔려도 공기가 새지 않도록 되어 있고 주행 중에 못에 찔려도 공기가 급격히 빠지지 않는 특징이 있다.

 

 

※ 튜브리스 타이어의 장점

- 공기압의 유지가 좋다.

- 못 등에 찔려도 급속한 공기누출이 없다.

- 타이어 내부의 공기가 직접 림에 접촉되고 있기 때문에 주행 중의 열발산이 좋다.

- 튜브 불림 등의 튜브에 의한 고장이 없다.

- 튜브조립이 없으므로 작업성이 향상된다.

 

※ 튜브리스 타이어의 단점

- 타이어의 내측, 비드부에 흠이 생기면 분리 현상이 일어난다.

- 타이어와 림의 조립이 불완전하거나, 림 후랜지 부위에 변형이 있으면 공기누출을 일으키는 일이 있다.

- 비포장도로를 주행할 경우 노면의 돌 등에 의해 림 후랜지 부분이 손상을 입어 공기누출을 일으킬

경우가 있기 때문에 주의할 필요가 있다.

출처: http://safetyroad.tistory.com/entry/타이어-휠-구조-타이어-기능-타이어-구분 [도로교통안전이야기 road design safety]