Auto >> 자동차 기술 >  >> 엔진

자가 재생 타이어 트레드의 작동 원리


타이어는 마모되어 결국에는 대머리가 되도록 설계되었습니다. 그러나 타이어가 트레드를 재생할 수 있다면 어떨까요? ©iStockphoto.com/Stefan Redel

2008년 영화 "스피드 레이서"에서 주인공은 미래의 사막을 가로 질러 위험한 경주에 참여합니다. 라이벌 드라이버가 Speed의 타이어 중 하나를 갈가리 찢었지만 그는 준비가 되어 있습니다. 그는 핸들의 버튼을 눌렀고 그의 자동차인 Mach 5는 즉시 새 타이어를 싹틔웁니다.

실생활에서 우리는 자동차가 타이어를 순간적으로 재생시킬 수 있는 지점에 도달하지 못했습니다. 그러나 일부 타이어 회사는 수천 마일의 여행 후에 트레드가 스스로를 보충하는 방법을 고안했습니다. 하지만 같은 마모된 타이어가 어떻게 새로운 트레드를 생성할 수 있습니까?

우리 대부분은 타이어가 얼마나 중요한지 깨닫지 못합니다. 믿거 나 말거나, 그 못생긴 고무 도넛은 자동차 또는 트럭 운전 방식에 큰 변화를 줄 수 있습니다. 올바른 타이어 세트는 찾고 있는 것에 따라 스포츠카 핸들링 또는 우수한 연비를 제공하는 데 도움이 될 수도 있습니다.

우리는 또한 타이어 마모가 얼마나 위험한지 모릅니다. 시간이 지남에 따라 타이어는 일정한 압력, 열, 끝없이 다양한 노면, 노면의 불완전성 등의 영향을 받습니다. 이러한 모든 요인으로 인해 트레드가 마모됩니다. 이는 차례로 연비, 핸들링 및 차량의 정지 능력을 감소시킬 수 있습니다.

이것은 한 번에 수천 마일을 주행하고 4개 이상의 타이어로 작동하는 대형 상업용 트럭의 경우 훨씬 더 중요한 문제입니다. 대형 트럭 타이어는 일반 승용차나 트럭의 타이어보다 할 일이 훨씬 많습니다. 물론 앞 타이어는 조향을 담당하지만, 다른 여러 타이어 세트가 엄청난 디젤 엔진의 힘을 거리에 전달하는 동시에 트럭이 지고 있는 모든 하중을 지탱하는 역할을 합니다. 따라서 상업용 트럭 타이어는 극도의 가혹함을 견디도록 제작되었지만 최상의 작업 조건을 유지하는 것은 트럭 운송 회사에 매우 많은 비용이 듭니다.

그들에게 희소식은 타이어 제조업체가 해결책을 제시했다는 것입니다. 여러 타이어 제조업체는 마모되면서 트레드를 재생하는 타이어를 도입하여 타이어 수명을 최대 30%까지 늘릴 수 있습니다. 별 것 아닌 것처럼 보일 수도 있지만 매년 수천 개의 타이어를 구매해야 하는 상업용 트럭 회사의 경우 타이어 비용을 30% 절약하는 것이 실제로 합산됩니다.

이 기사에서는 자가 재생 타이어 트레드 이면의 기술을 살펴보고 일상적인 운전자가 조만간 타이어 트레드를 사용할 수 있는지 여부를 확인할 것입니다.

콘텐츠
  1. 타이어 마모가 필요한 이유
  2. 미쉐린 XDA5 타이어
  3. 자가 재생 타이어의 이점
  4. 기타 새로운 타이어 기술

>타이어 마모가 필요한 이유

먼저 타이어 트레드 마모가 어떻게 발생하는지, 왜 자가 재생 타이어가 필요한지 살펴보겠습니다.

현대의 래디얼 타이어는 강철과 폴리에스터 직물의 루프나 벨트 위에 두꺼운 고무 외부 레이어로 구성되어 있습니다. 이러한 부품이 조립되면 기계가 트레드라고 하는 타이어 고무에 깊은 패턴을 절단할 때까지 고무 부품이 처음에는 완전히 대머리입니다.

타이어 회사는 왜 그 홈을 고무에 넣습니까? 타이어 표면을 대머리로 매끄럽게 만들면 안 될까요? 타이어가 완전히 매끄러웠다면 미끄러운 표면에서 견인력이 없었을 것입니다. 이러한 이유로 타이어의 외부 표면에는 접촉 패치에서 물을 빼내는 작은 홈과 패턴이 있습니다. -- 고무가 노면과 만나는 지점 -- 타이어의 접지력을 향상시킵니다.

타이어의 종류에 따라 사용하는 차량의 종류에 따라 트레드가 다릅니다. 스포츠카는 핸들링이 최우선이기 때문에 매우 공격적인 타이어 트레드 패턴을 가지고 있습니다. 넓은 홈이 많기 때문에 이러한 타이어의 승차감은 가혹할 수 있습니다. 고급 자동차는 편안함과 낮은 도로 소음을 목표로 하기 때문에 덜 공격적인 패턴을 사용하는 경우가 많습니다[출처:Racerchicks.com].

타이어의 문제점은 시간이 지남에 따라 마모된다는 것입니다. 물, 열, 가속 및 제동을 가하면 타이어의 고무가 사용할 때마다 점차적으로 벗겨집니다. 대부분의 타이어에는 교체 시기를 알려주는 마모 표시기가 내장되어 있습니다. 타이어 마모 지표는 브랜드마다 다르므로 타이어 제조업체에 문의하여 정확히 무엇을 어디에서 찾아야 하는지 알아보는 것이 좋습니다.

타이어가 벗겨진 상태에서 운전하면 안전이 위험합니다. 타이어가 마모되면 젖은 상태에서 제대로 작동하지 않습니다. 또한 펑크와 파열에 더 취약하며 핸들링 및 정지 거리도 손상됩니다. 또한, 대부분의 주에서 남은 트레드 깊이의 2/32인치(1.6밀리미터) 이하로 마모된 타이어로 운전하는 것은 불법입니다[출처:타이어 랙]. 잠시 후 타이어를 교체해야 합니다. 하지만 고무가 마모되면서 드러나는 여분의 트레드 층이 있어 타이어를 더 오래 사용할 수 있는 방법이 있다면 어떨까요? 미쉐린은 바로 그 방법을 찾았습니다.

다음 섹션에서는 Michelin의 자가 재생 타이어 모델인 XDA5를 살펴보고 타이어 수명을 최대 30%까지 연장하는 방법을 살펴보겠습니다.

>미쉐린의 XDA5 타이어


이와 같은 세미 트럭은 타이어 재생에 가장 적합한 후보입니다. 타이어가 많고 교체 비용이 매우 많이 들기 때문입니다. ©iStockphoto.com/Tony Tremblay

대부분의 자동차 소유자에게 300,000마일은 차량의 주행 거리계에 표시하기에는 엄청난 양으로 보일 수 있지만 18륜 트럭의 경우 이러한 종류의 거리는 평소와 같이 비즈니스입니다. 또한 타이어가 일반적으로 얼마나 오래 지속되는지도 중요합니다.

[출처:브라운].

이 트럭은 하루에 1,000마일(1,609.3km)을 이동할 수 있으며 어디로 가든지 엄청난 무게를 실을 수 있습니다. 특수 중장비 타이어가 장착되어 있지만 물론 그 타이어도 물리 법칙에 영향을 받지 않습니다. 타이어는 귀하와 마찬가지로 시간이 지남에 따라 마모되며 타이어 교체 비용은 트럭 운송 회사에 합산됩니다. 타이어를 교체하는 동안 예정보다 늦어지는 비용도 지불해야 합니다.

2007년 타이어 제조업체 Michelin은 대형 굴착 장치의 타이어 수명 문제에 대한 새로운 솔루션을 발표했습니다. 그들의 XDA5 타이어는 재생 트레드 기술을 사용하여 트럭 타이어의 수명을 30% 더 연장하도록 설계되었습니다. 대단해 보이지만 실제로 어떻게 작동합니까? 기본적으로 타이어가 마모됨에 따라 트레드는 새로운 홈과 트레드 블록을 드러냅니다. 한 세트의 트레드가 마모되면 마모된 레이어 아래에서 새 레이어가 표면에 도착합니다[출처:미쉐린]. 현대식 타이어의 트레드는 서로 맞물리는 고무 블록으로 구성되어 있습니다. Michelin의 XDA5 타이어는 트레드 블록 내부 깊숙이 숨겨진 홈으로 성형됩니다. 타이어가 약 2/3 정도 마모되면 새 홈이 드러납니다.

타이어 자체가 재생됩니까? 설마. 그러나 비와 눈에서 견인력에 필수적인 홈이 고갈되면 새 타이어 세트가 설치될 때까지 적절한 그립을 제공하는 새 층이 나타납니다. 타이어는 여전히 마모되지만 새 홈이 있어 더 오래갑니다.

타이어에는 또한 빗방울 홈이라는 기술이 포함되어 있습니다. 타이어 내부 깊숙이 위치한 사이프는 노면의 물을 타이어 바닥에서 왼쪽과 오른쪽으로 흐르게 하도록 설계되었습니다. 이것은 타이어 아래에 미끄러운 축적을 방지합니다. 트레드가 마모되면 채널이 점차 열리고 트레드 블록 중앙에 새로운 사이프가 생성됩니다. Michelin은 XDA5 타이어를 3차원으로 성형하기 위해 특허받은 제조 기술을 사용하여 고무 표면 아래에 존재하는 홈을 생성한다고 말합니다.

다음 섹션에서 -- 30% 더 긴 수명이 정말로 가치가 있습니까? 자가 재생 타이어 트레드의 이점은 무엇입니까? 그리고 곧 이 타이어를 가족용 세단에 장착하시겠습니까?

>자가 재생 타이어의 장점

트럭 타이어에는 일반적으로 약 1인치 두께의 홈이 있으며, 안전상의 이유로 일반적으로 6.35밀리미터(8/32인치) 깊이에 도달하면 재생을 위해 보내집니다. 타이어 가격은 일반적으로 개당 $250에서 $400 사이이기 때문에 트럭 운송 회사에게는 비용이 많이 듭니다. 그리고 각 트럭에 타이어가 최대 18개 있다는 것을 잊지 마십시오[출처:Brown]. 약 300,000마일 후에 타이어를 교체해야 한다는 점을 고려할 때 이것은 하루 종일 전국을 횡단하는 수백 대의 트럭을 소유할 수 있는 운송업자에게 값비싼 제안이 됩니다.

최대 30% 더 오래 지속되는 타이어가 트럭 운송 회사에 얼마나 큰 비용 절감을 의미하는지 쉽게 알 수 있습니다. 자가 재생 트레드 타이어는 제조 공정이 복잡하기 때문에 일반 타이어보다 6~10% 정도 비용이 더 듭니다.

현재 이 타이어는 대형 18륜 트럭에만 사용할 수 있습니다. 즉, 조만간 이 타이어를 가족용 자동차에 장착하지 못할 것입니다. 왜 그런 겁니까? 다시 말하지만, 귀하의 가족용 자동차는 이러한 트럭이 일상적으로 하는 종류의 처벌 및 장거리 운송을 보지 못합니다. 그리고 귀하의 차량을 위해 대량으로 타이어를 대량으로 구입할 필요도 없습니다. 타이어가 마모되면 마모된 후에도 오래 지속되는 첨단 타이어가 아니라 새 타이어를 사는 것이 더 합리적입니다.

트레드 재생이 타이어를 더 오래 지속시키는 유일한 방법은 아닙니다. 다음 페이지에서 우리는 당신을 더 안전하게 지켜줄 기술을 포함하여 다른 타이어 절약 기술을 검토할 것입니다.

페니 테스트

자가 재생 타이어 트레드는 18륜 운전자에게 적합하지만 일반 승용차의 요구 사항에는 적합하지 않습니다. 다행히도 트레드가 안전한 수준 아래로 마모되었는지 쉽게 알 수 있습니다. 필요한 것은 1페니뿐입니다! 에이브러햄 링컨의 머리를 거꾸로 한 페니를 트레드 사이의 홈에 놓습니다. 링컨의 머리 꼭대기가 보이지 않는다면 타이어는 정상이고 아직 약간의 마모가 남아 있는 것입니다. 그러나 링컨의 머리 꼭대기가 트레드 위에 있거나 트레드가 있는 경우 이는 트레드 깊이가 2/32인치(1.6밀리미터) 이하임을 나타냅니다. 이제 새 타이어 세트를 구입해야 할 때입니다. [출처:Tire Rack ].

>기타 새로운 타이어 기술

수십 년 동안 타이어는 대부분의 운전자가 인식하는 것보다 훨씬 더 많이 변경되었습니다. 타이어 회사는 더 나은 안전성, 핸들링, 연비 및 수명을 달성하는 타이어를 만들기 위해 끊임없이 새로운 방법을 제시하고 있습니다. 사실 미쉐린의 복잡한 자가 재생 타이어 트레드 없이 타이어의 수명을 연장하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 다음은 현재 시장에 나와 있는 몇 가지 예입니다.

미쉐린은 Infinicoil 기술이 적용된 타이어를 제공합니다. 이것은 최대 1,312피트(400미터) 길이의 거대한 강철 코드를 사용하여 고무 층 아래에 ​​감겨 있습니다. 강철은 타이어 표면의 강성을 증가시키고 이전보다 더 넓게 만들 수 있습니다. 또한 더 오래 지속되는 경향이 있습니다[출처:Tire Review Online].

같은 회사에서 Tweel Airless Tire라는 개념도 도입했습니다. 이것은 바퀴 중앙에서 바깥쪽으로 뻗어 있는 작고 유연한 스포크로 지지되는 고무 트레드를 사용합니다. 내부에는 공기가 없고 스포크에 평평한 고무만 연결되어 있습니다.

체코 회사인 Coda Development는 자체 팽창 타이어(SIT)라는 시스템을 개척했습니다. 이것은 외부 공기를 흡입하고 고무에 힘을 가하는 밸브를 사용하여 타이어 압력을 적절한 수준으로 일정하게 유지합니다. 최적의 압력이 되면 밸브가 공기 흡입을 차단하고 타이어 내부를 순환시킵니다. 부적절하게 공기가 주입된 타이어는 상황에 따라 파열 및 전복으로 이어질 수 있으므로 항상 타이어 공기압을 적정 수준으로 유지하는 이 기술은 안전에 큰 발전을 의미할 수 있습니다[출처:Coda].

이러한 기술은 모두 흥미로운 개념이지만 현재 사용할 수 있는 도로는 무엇입니까? 런플랫 타이어를 잊지 마십시오. 1997년 쉐보레 콜벳의 표준 장비로 등장한 이후로 10년 이상 사용되었으며 그 이후로 성능과 고급차 소유자 사이에서 인기를 얻고 있습니다. 자체 지지 타이어(SST)는 타이어 펑크 시 타이어를 지지하는 측벽을 크게 강화했습니다. 미쉐린의 한 시스템은 고무 내부에 반강성 인서트를 사용하여 파열 시 차량을 지지합니다[출처:Edmunds].

그러나 런플랫에도 장단점이 있습니다. 일반 타이어보다 승차감이 더 거친 것으로 유명하며 펑크가 났을 때 대부분이 최대 80.5km/h(50mph)의 속도와 제한된 거리로 수리되거나 교체될 때까지 제한됩니다. 많은 자동차 회사에서 런플랫을 표준 장비로 제공하기 시작했지만 스페어 타이어나 타이어 교체에 필요한 장비조차 제공하지 않았습니다. 결국 런플랫 타이어가 펑크가 났을 때 당신을 안전하게 데려다 줄 수 있다면 무거운 타이어 아이언, 잭 및 스페어 타이어를 들고 다니는 의미가 무엇입니까?

타이어 및 기타 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.

>더 많은 정보

HowStuffWorks 관련 기사

  • 타이어 작동 원리
  • NASCAR 타이어 기술의 작동 원리
  • Tweel 에어리스 타이어의 작동 원리
  • 타이어와 휠의 작동 원리
  • 자체 공기 주입식 타이어의 작동 원리
  • 7 타이어 구매 팁
  • 주식차 타이어 전쟁이란?
  • 자동차 바퀴 및 타이어 채널

더 많은 링크

  • 미슐랭
  • 타이어 랙
  • 타이어 리뷰 온라인

>출처

  • Brown, Stuart F. "100,000마일을 더 가는 트럭 타이어." 뉴욕 타임즈. 2007년 8월 26일. (2009년 2월 18일) http://www.nytimes.com/2007/08/26/automobiles/26TIRES.html
  • Coda Development s.r.o. "작동 방식:SIT - 자가 팽창 타이어." (2009년 2월 18일) http://www.selfinflatingtire.com/how-it-works.html
  • 에드먼즈, 댄. "런플랫 타이어:입문서." 에드먼즈닷컴. 2006년 11월 15일. (2009년 2월 18일) http://www.edmunds.com/ownership/ driving/articles/117588/article.html
  • 미쉐린. "미쉐린의 최신 혁신 마블:스스로 재생하는 타이어." 2007년 8월 23일. (2009년 2월 18일) http://www.michelinmedia.com/pressSingle/value=MCH2007082343275/kw=xda5/kw2=
  • Racerchicks.com. "제쉬의 질문:타이어마다 트레드가 다른 이유는 무엇인가요?" (2009년 2월 18일) http://www.racerchicks.com/qa/auto_tiretread.html
  • 타이어 랙. "동전으로 타이어 트레드 깊이 측정하기." (2009년 2월 18일) http://www.tirerack.com/tires/tiretech/techpage.jsp?techid=51
  • 타이어 리뷰 온라인. "미쉐린, '내구성 기술' 출시" 2005년 10월 28일. (2009년 2월 18일) http://www.tirereview.com/default.aspx?type=wm&module=4&id=2&state=DisplayFullText&item=2789