타이어 완전정복 3탄 - 진동,소음,발열

■ 타이어의 진동

타이어는 검고 둥글며 도로를 주행하는 물체이므로 차축을 중심으로 조용히 회전하는 것이 정상이며, 진동이나 소음을 낸다는 것은 어딘가 이상이 있는 것같이 생각됩니다. 그렇지만 앞에서 설명한 대로 타이어는 확실하게 자동차에서 보면 하나의 축을 가진 회전체이지만 그 타이어가 사용되고 있는 노면에서 보면 타이어는 결코 회전하는 것이 아니라 타이어의 일부분이 접하고 떨어지는 일이 계속 일어나고 있는 것입니다. 즉 타이어와 노면은 연속적으로 충돌하기 때문에 물체가 맞부딪칠 때 타이어에서 진동이 나오는 것은 지극히 당연하며, 주행중인 타이어가 진동이나 소음의 원인이 되는 것은 매우 정상적인 현상이라 할 수 있습니다.

진동과 소음은 타이어와 노면의 상태에 따라 큰 차이가 발생하는데 사실상 차체에서 진동과 소음을 발생시키는 것은 대부분 섀시 및 엔진, 동력 전달장치이지만 여기서는 타이어 자체가 어떻게 진동과 소음의 발생원인이 되는지 살펴보기로 하겠습니다.

진동 및 소음은 타이어의 균일성이 나쁠 경우 발생되는데 균일성은 광의의 개념으로 이것이 내재하고 있는 성격을 크게 중량의 불균일, 치수의 불균일, 강성의 불균일로 나눌 수 있겠습니다.

 

중량의 불균일
타이어는 고무, 코드지, 비드와이어 등 여러 가지 복잡한 구성물의 집합체이므로 타이어를 여러 조각으로 구분시 각 조각별로 중량편차가 다소 발생하게 됩니다.

치수의 불균일
▷래디얼 런아웃(RRO)
타이어의 원주를 둥근 원으로 상상할 때 제도용 컴퍼스로 타이어의 원주를 그린다면 정말로 둥근 진원이 되겠지만 고무와 일정한 신장률을 갖는 코드지와의 집합체인 타이어 원주는 결과 진원이 될 수 없습니다. 타이어 원주를 측정하여 본다면 타이어의 원주모양은 진원을 벗어나고 다소 울퉁불퉁하게 형성 됩니다.

▷래터럴 런아웃(LRO)
래디얼 런아웃과 같이 치수의 불균일을 의미하거나 타이어 회전방향에 직각으로 타이어가 회전시 발생되는 런 아웃을 래터럴 런아웃이라고 합니다.

강성의 불균일
공기를 넣은 타이어는 차량 및 화물, 승객 등을 싣고 운행하도록 설계되어 있습니다. 이러한 목적에 의하여 지면과 접지된 부분이 변형되고 이 변형부위는 타이어가 회전함에 따라 원주방향으로 각 부위가 1회전에 한번식 변형을 갖게 됩니다. 예를 들어 승용차 타이어의 경우 중량이 1,000kg이라고 가정하면 타이어 한 본당 부하되는 하중은 250kg이 됩니다.

특성이 조금씩 다른 스프링으로 타이어가 구성되었다고 가정할 경우 각 스프링이 지면과 접촉시 생기는 충격 흡수능력도 다르기 때문에 개개의 타이어 스프링이 지면과 접촉시 발생되는 힘은 스프링별로 다르게 나타납니다. 이렇게 발생된 힘의 변동량중 최대치와 최소치의 힘의 변동을 강성의 불균일량이라고 합니다.

♣'한국타이어'에서 도움을 주셨습니다.