휠과 타이어 관련 용어 차를 움직이게 하고 차체를 지탱하는

[[P.K] C급 캣츠비]

휠과 타이어 관련 용어 차를 움직이게 하고 차체를 지탱하는 | 자동차교실

무궁화 조회 9 | 10.04.01 19:00 http://cafe.daum.net/ybs9039/Jmn6/58

//

휠과 타이어 관련 용어 차를 움직이게 하고 차체를 지탱하는

 자동차생활, 2006년 11월호

조회 : 2,489  

휠은 타이어가 끼워져 차축에 결합되는 바퀴 모양의 틀로 소재에 따라 스틸 휠과 알로이 휠, 구성 부품수에 따라 원피스 휠과 멀티피스 휠로 나뉜다. 허브와 휠의 접촉면과 림 너비의 중간점의 거리 차이를 오프셋이라고 한다. 타이어가 지면에 닿는 부분을 트레드라 하고, 트레드에는 배수를 돕고 마찰열을 발산하기 위한 그루브가 새겨져 있다 글ㆍ류청희 기자

스틸 휠은 제조방법이 간단하고 값이 싸 대중적인 승용차에 많이 쓰인다

알로이 휠은 디자인의 자유도가 높은 등 스틸 휠과 비교해 여러 장점을 갖고 있다

플랜지가 있는 휠(위)과 플랜지가 없는 휠(아래)

오프셋은 허브와 휠의 접촉면과 림 너비의 중간검의 거리 차이를 수치로 나타낸 것이다

그루브는 젖은 노면에서 타이어의 배수를 돕는 홈이다

요즘의 승용차용 타이어에는 복합적인 트레드 패턴이 쓰인다

휠 관련 용어
휠(wheel): 자동차의 휠은 타이어가 끼워져 차축에 결합되는 바퀴 모양의 틀로, 소재에 따라 크게 스틸(steel) 휠과 알로이(alloy) 휠로 나뉜다. 스틸 휠은 프레스로 가공한 휠 부품을 용접해 만든 것으로, 제조방법이 간단해 값이 싸 대중적인 승용차와 상용차에 많이 쓰인다.
알로이 휠은 합금소재를 주조 또는 단조 등의 방법으로 가공해 만드는 것이다. 알로이 휠은 스틸 휠과 비교해 다음과 같은 여러 장점을 갖고 있다.
- 가볍다: 스프링 아래 질량이 적어 승차감과 주행안정성이 뛰어나고 연비 개선효과가 있다.
- 강성이 높다: 스틸 휠보다 충격에 견딜 수 있는 한계가 훨씬 높고, 파손되더라도 찌그러지지 않기 때문에 타이어가 휠에서 벗겨질 확률이 낮아 안전하다.
- 발열이 잘 된다: 브레이크의 냉각을 돕기 때문에 고속 주행이나 급제동 때 제동효율을 높인다.
- 디자인이 다양하다: 스틸 휠에 비해 가공방법이 다양하기 때문에 디자인의 자유도가 높다.
알로이 휠은 주조 휠보다 단조 휠이 가볍고 강성이 뛰어나지만 제작비가 많이 들기 때문에 값이 비싸다. 소재로는 주로 알루미늄 합금이 쓰이지만 고성능 차나 경주차에는 알루미늄보다 더 가벼운 마그네슘이나 티타늄 합금이 쓰이는 것도 있다.
또한 휠은 구성되는 부품의 수에 따라 또한 원피스(one-piece) 휠과 멀티피스(multi-piece) 휠로 나뉘기도 한다. 원피스 휠은 휠 한 개가 한 덩어리로 이루어진 것이고, 멀티피스 휠은 림과 스포크 등 따로 만들어진 두 개 이상의 부품을 결합해 만든 것이다.
림(rim): 휠에 타이어가 결합되는 원통형의 테두리 부분을 말한다. 림의 크기는 5J×14 등으로 림의 너비(인치 단위), 플랜지의 모양을 나타내는 기호×림의 지름(인치 단위)을 표시한다.
플랜지(flange): 림의 가장자리에 해당하는 테두리 부분을 말한다. 타이어 안쪽의 비드 부분을 옆으로 받치면서 림을 보호하는 역할을 한다. 알로이 휠 중 플랜지가 튀어나오지 않은 형태의 것을 논 플랜지(non-flange) 또는 플랜지리스(flangeless) 타입 휠이라고 한다.
휠 너트(wheel nut): 휠을 허브에 고정하는 데 쓰이는 너트. 영어로는 러그 너트(lug nut)라고 한다.
오프셋(offset): 일반적으로 휠이 끼워지는 허브와 휠의 접촉면과 림 너비의 중간점의 거리 차이를 수치로 나타낸 것이다.
휠의 오프셋은 제로 오프셋(zero offset), 포지티브 오프셋(positive offset), 네거티브 오프셋(negative offset)의 세 종류가 있다. 제로 오프셋은 휠의 접촉면과 림 너비의 중간점이 같은 평면상에 있는 것이다. 포지티브 오프셋은 휠의 접촉면이 림 너비의 중간점보다 차체 바깥쪽으로 치우친 것을 말한다. 요즘 나오는 일반적인 승용차에는 대부분 포지티브 오프셋의 휠이 쓰인다. 네거티브 오프셋은 휠의 접촉면이 림 너비의 중간점보다 차체 안쪽으로 치우친 것으로, 네거티브 오프셋으로 만들어진 휠은 흔히 마이너스 휠(minus wheel)이라고도 불린다.
휠과 타이어를 인치업할 때에는 오프셋의 변화가 차의 주행안정성에 영향을 미치므로 세심하게 고려해야 한다.
PCD(Pitch Circle Diameter): PCD는 휠 볼트의 중심이 이루는 가상의 원의 지름을 말한다. 일반적인 승용차의 휠 볼트는 4개, 5개, 6개로 구성되는데, 4개의 볼트의 중심이 100mm 지름으로 분포되어 있을 때에는 ‘4×100mm’와 같이 표시한다.

타이어 관련 용어
트레드(tread): 타이어가 지면과 닿는 부분으로, 마찰력과 선회특성, 직진성과 배수성 등을 고려해 다양한 형태의 홈(그루브)이 파여져 있다. 그루브에 의해 트레드가 나뉘어 있는 형태를 트레드 패턴(tread pattern)이라고 한다. 트레드 패턴은 모양에 따라 리브(rib)형, 러그(rug)형, 리브러그(rib-rug)형, 블록(block)형 등으로 나뉘어지는데, 현재 쓰이는 승용차용 타이어는 대부분 여러 패턴의 특징들이 적절히 혼합되어 있다.
그루브(groove): 타이어의 트레드 면에 파여진 홈으로, 설계목적에 따라 U자형이나 凹자형 단면을 갖는다. 그루브의 주된 역할은 젖은 노면에서 타이어의 배수를 돕는 것과 함께 타이어와 노면 사이의 마찰로 생기는 열을 발산하는 것이다. 또한 트레드 블록의 단위면적당 접지압력을 높이는 기능도 한다. 트레드의 단단함을 조절하는 한편 눈길에서 접지력을 높이기 위해 트레드 블록에 너비 1mm 정도로 가늘게 판 홈은 그루브와 구별해 사이프(sipe)라고 한다.
사이드 월(side wall): 타이어의 옆부분을 말한다. 차체를 수직방향으로 지지하는 역할과 함께 적당한 유연성으로 노면으로부터의 충격을 흡수하는 역할도 한다.
숄더(shoulder): 트레드와 사이드 월 사이의 부분을 말한다.
비드(bead): 타이어의 안쪽 테두리 부분으로, 휠의 림과 결합되어 타이어의 형태를 유지하고 밀폐시키는 역할을 한다.
컴파운드(compound): 타이어의 트레드에 쓰이는 고무 합성물질을 말한다. 기본적으로 천연 또는 합성고무에 카본 블랙을 비롯한 여러 약품을 혼합해 만들어진다. 컴파운드는 트레드 패턴과 함께 타이어의 특성에 가장 큰 영향을 끼친다.
편평비(aspect ratio)와 타이어의 크기: 타이어의 단면 너비에 대한 타이어 높이(비드 끝에서 트레드의 돌출면 가장 위까지의 길이)의 비율을 나타내는 수치. 일반적인 크기 표시가 ‘205/55 R15’와 같이 되어 있다면, 타이어의 단면 너비가 205mm, 편평비가 55인 래디얼(radial, R) 구조의 림 지름 15인치 규격의 타이어라는 뜻이다. 이를 기준으로 타이어의 단면 너비를 계산해 보면 205mm×55%=112.75mm가 나온다. 이 타이어가 끼워지는 림의 지름이 15인치이므로, 타이어 전체의 지름은 (15×25.4)+(112.75×2)=606.5mm이다.
휠과 타이어를 인치업할 때에는 휠의 오프셋과 함께 타이어 전체 지름의 변화가 크지 않도록 편평비와 타이어의 너비를 고려해야 한다. 휠의 오프셋 변화가 없는 상태에서 타이어의 너비가 넓어지면 타이어가 회전하거나 상하운동할 때 차체에 닿을 수 있고, 타이어 전체 지름이 변하면 속도계와 적산/구간거리계의 수치에 오차가 생기기 때문이다.