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타이어 작동 원리

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  • 새 타이어가 필요하다는 5가지 경고 신호
  • Tweel 에어리스 타이어의 작동 원리
  • 고무의 작동 원리
  • 어떤 타이어는 다른 타이어보다 더 안전합니까?

타이어의 모든 표시가 무엇을 의미하는지 아십니까?

새 타이어 시장에 있는 경우 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 것이 일반적으로 무엇을 의미합니까?

이 기사에서는 타이어가 어떻게 만들어지고 타이어에 무엇이 들어 있는지 살펴보겠습니다. 우리는 타이어 측벽에 있는 모든 숫자와 표시가 의미하는 바를 알아내고 그 타이어 전문 용어의 일부를 해독할 것입니다. 이 기사가 끝나면 타이어가 자동차를 어떻게 지지하는지 이해하고 특히 공기압이 낮을 때 타이어에 열이 축적되는 이유를 알게 될 것입니다. 또한 타이어 공기압을 올바르게 조정하고 몇 가지 일반적인 타이어 문제를 진단할 수 있습니다!

수있는

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

>타이어 제조 방법


아래 그림과 같이 타이어는 여러 가지 구성 요소로 구성되어 있습니다.

  • 비드 고무로 코팅된 고강도 강철 케이블의 루프입니다. 타이어가 휠 림에 안착된 상태를 유지하고 타이어를 림에 설치할 때 타이어 장착 기계가 가하는 힘을 처리하는 데 필요한 강도를 타이어에 제공합니다.
  • 본체 플라이라고 하는 여러 겹의 다양한 천으로 구성되어 있습니다. . 가장 일반적인 플라이 패브릭은 폴리에스터 코드입니다. . 래디얼 타이어의 코드는 트레드에 수직으로 뻗어 있습니다. 일부 구형 타이어는 대각선 바이어스 타이어를 사용했습니다. , 천이 트레드에 비스듬히 달린 타이어. 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 30겹 이상의 타이어가 있는 경우가 많습니다.
  • 스틸 벨트 래디얼 타이어의 경우 벨트 강철로 만든 트레드 아래 영역을 강화하는 데 사용됩니다. 이 벨트는 펑크 방지 기능을 제공하고 타이어가 평평한 상태를 유지하여 도로와 가장 잘 접촉하도록 도와줍니다.
  • 일부 타이어에는 캡 플라이가 있습니다. , 모든 것을 제자리에 고정하는 데 도움이 되는 추가 레이어 또는 두 개의 폴리에스터 패브릭. 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 타이어의 측면 안정성을 제공하고 차체 플라이를 보호하며 공기가 빠져나가는 것을 방지합니다. 측면 안정성을 높이는 데 도움이 되는 추가 구성 요소가 포함될 수 있습니다.
  • 트레드 천연고무와 합성고무의 다양한 종류를 섞어서 만들어집니다. 트레드와 측벽이 돌출되어 길이에 맞게 절단됩니다. 트레드는 이 시점에서 그냥 부드러운 고무입니다. 타이어에 견인력을 주는 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 타이어라고 합니다. . 다음 단계는 타이어를 경화기에 넣는 것입니다. , 와플 아이언과 같은 기능을 하며 모든 마킹과 트랙션 패턴에서 몰딩됩니다. 열은 또한 타이어의 모든 구성 요소를 함께 결합합니다. 이것을 가황이라고 합니다. . 몇 번의 마무리와 점검을 거쳐 타이어가 완성됩니다.

>모든 숫자의 의미

타이어 측벽에 있는 작은 글씨의 각 섹션은 다음을 의미합니다.

타이어 유형
P 타이어가 승용차 타이어임을 나타냅니다. 일부 다른 명칭은 LT입니다. 경트럭용 및 T 임시 타이어 또는 스페어 타이어용.

타이어 너비
235 측벽에서 측벽까지 측정한 타이어의 너비(밀리미터(mm))입니다. 이 측정값은 림 너비의 영향을 받기 때문에 타이어가 의도한 림 크기에 있을 때의 측정값입니다.

종횡비
이 숫자는 비드에서 트레드 상단까지의 타이어 높이를 나타냅니다. 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. 가로 세로 비율이 작을수록 높이에 비해 타이어가 더 넓어집니다.

고성능 타이어는 일반적으로 다른 타이어보다 종횡비가 낮습니다. 종횡비가 낮은 타이어가 측면 안정성이 더 우수하기 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
R 타이어가 방사형 구조를 사용하여 만들어졌음을 나타냅니다. 이것은 타이어 구조의 가장 일반적인 유형입니다. 더 오래된 타이어는 대각선 바이어스(D ) 또는 바이어스 벨트(B ) 건설. 별도의 메모는 타이어와 트레드의 측벽을 구성하는 플라이 수를 나타냅니다.

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

균일한 타이어 품질 등급
승용차 타이어에도 균일한 타이어 품질 등급의 일부로 등급이 있습니다. (UTQG) 시스템. 미국 도로교통안전국(NHTSA)에서 관리하는 이 페이지에서 타이어의 UTQG 등급을 확인할 수 있습니다. 타이어의 UTQGrating은 다음 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 정부의 테스트 트랙과 정확히 같은 표면과 같은 속도로 자신의 차를 운전하지 않을 것이기 때문에 숫자는 실제로 얼마나 오래 트레드가 지속되는지에 대한 정확한 지표가 아닙니다. 그러나 이것은 좋은 상대적 측정입니다. 숫자가 더 큰 타이어가 더 작은 숫자가 있는 타이어보다 오래 지속된다는 것을 예상할 수 있습니다.
  • 트랙션 :타이어 접지력은 AA 등급입니다. , A , 또는 C , 규모의 맨 위에 AA가 있습니다. 이 등급은 젖은 콘크리트와 아스팔트에서 자동차를 정지시키는 타이어의 능력을 기반으로 합니다. 타이어의 코너링 능력을 나타내지 않습니다. 이 NHTSA 페이지에 따르면 뉴스에 나온 Firestone Wilderness AT 및 Radial ATX II 타이어의 접지력 등급은 B입니다.
  • 온도 :타이어 온도 등급은 A입니다. , 또는 C . 등급은 타이어가 열을 얼마나 잘 발산하고 열 축적을 얼마나 잘 처리하는지 측정합니다. 온도 등급은 과부하가 걸리지 않고 적절하게 팽창된 타이어에 적용됩니다. 과소 인플레이션, 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 페이지에 따르면 Firestone Wilderness AT 및 Radial ATX II 타이어의 온도 등급은 C입니다.

서비스 설명
서비스 설명은 다음 두 가지로 구성됩니다.

  • 부하 등급 :정격하중은 해당 타이어의 최대 정격하중과 관련된 수치입니다. 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 :정격하중 뒤에 오는 문자는 이 타이어에 허용되는 최대 속도를 나타냅니다(중량이 정격하중 이하인 경우). 예를 들어, S 타이어가 최대 112mph(180.246kph)의 속도를 처리할 수 있음을 나타냅니다. 모든 등급은 이 페이지의 차트를 참조하십시오.

타이어 직경 계산
이 숫자가 의미하는 바를 알았으므로 타이어의 전체 직경을 계산할 수 있습니다. 타이어 너비를 가로 세로 비율로 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 =733.8mm(28.9인치)

이것은 무부하 직경입니다. 무게가 타이어에 가해지는 즉시 직경이 감소합니다.

>타이어 트랙션

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

진흙과 눈이 지정된 사계절 타이어
타이어에 MS가 있는 경우 , M+S , M/S 또는 M&S 그런 다음 진흙 및 스노우 타이어에 대한 고무 제조업체 협회(RMA) 지침을 충족합니다. 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 최소 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 보이드 면적은 금형 치수를 기준으로 최소 25%입니다.

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

    <중앙>
    심각한 겨울 견인 아이콘

    아이디어는 트레드 패턴에 충분한 빈 공간을 주어 눈을 물고 견인력을 얻을 수 있도록 하는 것입니다. 그러나 사양에서 볼 수 있듯이 관련된 테스트는 없습니다.

    이러한 단점을 해결하기 위해 고무 제조업체 협회와 타이어 업계는 테스트를 포함하는 표준에 동의했습니다. 지정 이름은 강설 사용입니다. M/S 지정 옆에 있는 특정 아이콘(오른쪽 이미지 참조)이 있습니다.

    이 표준을 충족하려면 "가혹한 눈 조건에서 사용하기 위한 승용차 및 경트럭 타이어에 대한 RMA 정의"에 설명된 ASTM(American Society for Testing and Materials) 테스트 절차를 사용하여 타이어를 테스트해야 합니다.

    <블록 인용>

    심한 눈 조건에서 사용하도록 설계된 타이어는 동일한 백분율 하중으로 ASTM F-1805 눈 트랙션 테스트를 사용할 때 ASTM E-1136 표준 참조 테스트 타이어와 비교하여 110 이상의 트랙션 지수를 달성하는 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.
      <중앙>
      사진 제공 Goodyear
      수막현상을 방지하도록 설계된 타이어.

      수경재배
      차가 고인 물웅덩이를 통과할 때 수막현상이 발생할 수 있습니다. 타이어 아래에서 물이 충분히 빠르게 분출되지 않으면 타이어가 지면에서 들어 올려져 물만으로 지지됩니다. 영향을 받은 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 아래에서 빠져나갈 수 있는 추가 채널을 제공합니다.

      >타이어가 자동차를 지탱하는 방법

      제곱인치당 30파운드(psi)의 압력을 가진 자동차 타이어가 어떻게 자동차를 지탱할 수 있는지 궁금했을 것입니다. 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. 그것들이 실제로 둥글지 않다는 것을 알게 될 것입니다. 타이어가 도로와 만나는 바닥에 평평한 지점이 있습니다. 이 평평한 부분을 접촉 패치라고 합니다. , 여기에 설명된 대로.

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

      타이어에는 제곱인치당 일정한 양의 압력(예:30psi)이 있기 때문에 자동차의 무게를 지탱하기 위해 몇 제곱인치의 접촉 패치가 필요합니다. 무게를 더하거나 압력을 낮추면 더 많은 제곱인치의 접촉 패치가 필요하므로 평평한 부분이 더 커집니다.


      적절하게 공기가 주입된 타이어와 공기가 부족하거나 과부하가 걸린 타이어

      공기압이 적거나 과부하된 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 걸리는 타이어는 더 많이 구부러져야 하기 때문에 타이어를 노면으로 밀어내는 데 더 많은 힘이 필요하므로 더 많은 열이 발생합니다.

      타이어 제조업체는 때때로 구름 마찰 계수를 발표합니다. (CRF) 타이어. 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. 마찰을 극복하는 데 필요한 힘은 CRF에 타이어의 무게를 곱한 것과 같습니다. 이 표는 여러 다른 유형의 바퀴에 대한 일반적인 CRF를 나열합니다.

      타이어 유형 회전 마찰 계수 낮은 구름 저항 자동차 타이어0.006 - 0.01일반 자동차 타이어0.015트럭 타이어0.006 - 0.01기차 바퀴0.001


      일반 자동차가 타이어를 도로 아래로 밀어내는 데 얼마나 많은 힘을 사용할 수 있는지 알아보겠습니다. 우리 차의 무게가 4,000파운드(1814.369kg)이고 타이어의 CRF가 0.015라고 가정해 보겠습니다. 힘은 4,000 x 0.015로 60파운드(27.215kg)와 같습니다. 이제 그 힘이 얼마나 되는지 알아봅시다. HowStuffWorks 기사 How Force, Torque, Power and Energy Work를 읽었다면, 힘은 힘 곱하기 속도와 같다는 것을 알고 있습니다. 따라서 타이어가 사용하는 동력의 양은 자동차가 얼마나 빨리 가는지에 달려 있습니다. 75mph(120.7kph)에서 타이어는 12마력을 사용하고 55mph(88.513kph)에서 타이어는 8.8마력을 사용합니다. 그 모든 힘이 열로 바뀌고 있습니다. 대부분은 타이어로 들어가지만 일부는 도로로 들어갑니다(자동차가 그 위를 지나갈 때 도로가 실제로 약간 구부러짐).

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

      모래와 같이 더 부드러운 표면에서 운전하면 더 많은 열이 지면으로, 더 적은 타이어로 전달되지만 CRF는 훨씬 높아집니다.

      >타이어 문제


      과소 팽창, 적정 팽창 및 과팽창 타이어의 마모 패턴

      과소인플레이션 타이어가 안쪽보다 바깥쪽이 더 많이 마모될 수 있습니다. 또한 연료 효율성이 감소하고 타이어의 열 축적이 증가합니다. 적어도 한 달에 한 번은 게이지로 타이어 공기압을 확인하는 것이 중요합니다.

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

      오정렬 휠의 안쪽이나 바깥쪽이 고르지 않게 마모되거나 거칠고 약간 찢어진 모양이 됩니다.

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

      최초 발행일:2000년 9월 19일

      타이어 FAQ

      타이어는 무엇으로 만들어지나요?
      타이어는 강철, 폴리에스터 및 고무를 비롯한 여러 가지 재료로 구성됩니다.
      타이어의 작은 글씨는 무엇을 의미합니까?
      타이어 측벽의 작은 글씨 부분은 타이어 유형, 타이어 너비, 종횡비, 타이어 구조, 림 직경, 균일한 타이어 품질 등급 및 서비스 설명을 의미합니다.
      타이어의 일반적인 문제는 무엇입니까?
      사람들이 타이어를 사용하는 일반적인 문제에는 저인플레이션, 과팽창 및 오정렬이 포함됩니다.
      타이어를 얼마나 오래 보관할 수 있나요?
      Car and Driver는 구매 후 6년에서 10년 사이에 타이어를 교체할 것을 권장합니다.
      수막현상이란 무엇입니까?
      수막 현상은 차가 고인 물웅덩이를 통과할 때 발생할 수 있습니다. 타이어 아래에서 물이 충분히 빠르게 분출되지 않으면 타이어가 지면에서 들어 올려져 물만으로 지지됩니다. 영향을 받는 타이어는 견인력이 거의 없기 때문에 수막 현상이 발생하면 자동차가 쉽게 통제 불능 상태가 될 수 있습니다.

      >더 많은 정보

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