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| 제목 | 자동차의 모든 성능이 타이어에 달려있다! | ||
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| 작성자 | 관리자 | 조회수 | 45,218 |
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시판 타이어에는 접지면에 갖가지 홈이 새겨져 있다. 홈의 주요 기능은 빗길 주행 성능 향상이다. 비가 오면 노면에 물이 덮인다. 물이 덮인 노면 위로 타이어가 굴러가면 타이어 밑에 있던 물은 차 무게에 의해 타이어 전후좌우로 밀려 나가고 타이어는 노면과 직접 접촉할 수 있다. 그렇지만 이 상황은 차가 천천히 달릴 때에만 해당된다. 차가 빗길을 100km/h의 고속으로 주행한다고 가정하면 이야기는 아주 달라진다. 노면에 4mm 두께로 빗물이 덮여 있다면, 차가 1초 동안 지나가는 긴 타이어 자국 밑에서 밀려나야 할 물은 20리터가 된다. 차에 달린 네 개의 타이어에서 밀려나는 물의 양은 모두 80리터(네 양동이 분량)나 되는 셈이다. 1초 안에 80리터가 모두 빠지지 않고 일부라도 타이어 밑 노면에 남아 있다면 타이어는 노면과 접촉하지 못하고 유체역학적 윤할 상태에 놓인다. 비가 많이 오는 날 직선로에서 50km/h 정도로 주행하다가 브레이크 페달을 세게 밟으면 처음에는 제동이 조금 걸리는 듯하다가 금세 쫙 미끄러지는 것을 느끼게 된다. 일단 미끄러졌다 하면 유체역학적 윤활은 갈수록 강화되므로 빗길에서 한번 차가 미끄러지면 바로잡기가 매우 어렵다. 빗길에서 ABS가 효력을 발휘하는 원리는 최초에 유체역학적 윤활이 발생하여 타이어가 미끄러지는 것이 느껴지면 곧바로 브레이크 강도를 줄여서 미끄러짐이 빨라지지 않도록 조절하는 것이다. 비 오는 날 타이어 밑에서 발생하는 유체역학적 윤활 때문에 미끄러지는 현상이 바로 수막 현상이다. 수막 현상은 강우량이 많을수록, 속력이 높을수록, 타이어가 많이 마모되었을수록 쉽게 일어난다. 타이어 접지면 홈의 깊이는 법규에 의해 1.6mm 이상은 유지해야 한다. 새 타이어는 7mm 정도로 깊게 되어 있는데, 마모에 따라 타이어 무늬가 얕아지면서 홈도 얕아진다. 타이어의 마모는 눈으로 쉽게 확인할 수 있다. 타이어의 옆면을 보면 여덟 군데에 화살표 무늬가 양각되어 있다. 그 위치의 접지면에 마모 확인층이 마련되어 있다. 마모 확인층은 홈의 깊이가 다른 부분 보다 1.6mm 낮게 만들어져 있는 부분이다. 타이어가 마모되어 다른 부분의 홈이 1.6mm 이하로 얕아지면 마모 확인층의 홈은 아예 편편하게 되는 것이다. 마모 확인층은 타이어 전체 폭에 걸쳐 연결되어 있으므로, 접지면을 가로질러 편편해진 부분이 나타나면 다른 부분의 홈도 1.6mm 이하로 얕은 상태라는 것을 알아볼 수 있다. 자동차는 앞뒤 타이어에 걸리는 하중이 똑같지 않다. 무거운 엔진과 변속기가 앞쪽에 집중되어 있어 앞바퀴에 더 많은 하중이 걸리기 때문. 전륜구동차는 이 현상이 더욱 심하다. 당연이 하중이 많이 실리는 쪽 타이어가 집중적으로 닳는다. 그래서 10,000km 마다 앞뒤 타이어를 바꿔 줌으로써 네 타이어가 같은 수명을 누릴 수 있도록 위치 교환을 해주어야 한다. 타이어 위치 교환은 X자로, 즉 대각선 반대편으로 보내고 뒷바퀴로 쓰던 타이어는 11자로, 즉 좌우를 바꾸지 않고 앞으로 보낸다. 앞뒤 모두 X자로 바꾸면 각각 두 개의 타이어만 서로 위치가 왔다 갔다하는 셈이므로 고르게 닳지 않는다. 요즘 생산되는 자동차는 모두 압축공기식 타이어를 사용한다. 압축공기식 타이어는 불균일한 노면에 따라 타이어 접지면이 변형된다. 울퉁불퉁한 노면에서는 그 형태에 맞춰 신속하게 밀착하고, 평평한 노면에서는 둥그런 외형이 평평하게 변할 만큼 부드럽다. 압축공기식 타이어의 성능은 속의 공기압에 따라 변한다. 공기압이 너무 낮으면 타이어를 팽팽하게 만드는 힘이 없어서 가감속과 코너링 할 때에 변형되어 차량의 운전 특성을 떨어뜨린다. 또한 고속 주행시 타이어가 펄럭거리는 스탠딩 웨이브가 생기기 때문에 파동 에너지가 열에너지로 바뀌면서 고무의 온도를 급상승시켜 타이어의 강도를 떨어뜨린데, 심하면 타이어가 찢어져서 일시에 운전 성능을 무너뜨리기도 한다. 반대로 공기압이 너무 높으면 둥그런 타이어가 평평한 노면과 닿는 면적이 적어서 노면 적응력이 떨어진다. 이렇게 되면 제동 거리가 길어지고, 코너링 할 때에 타이어가 더 쉽게 미끄러지며, 타이어의 쿠션도 나빠진다. 승용차는 앞이 더 무겁기 때문에 앞과 뒤 타이어를 같은 공기압으로 맞추면 앞 타이어가 더 눌려 있는 것으로 보인다. 시각적인 균형을 위해 앞타이어 공기압을 더 높이 맞추는 사람도 있는데, 핸들링 특성의 변화를 가져오므로 확실한 이해가 없다면 앞뒤 공기압을 같게 맞추는 것이 좋다. 공기압 측정에는 전용게이지를 쓰는 것이 좋다. 정확한 공기압 게이지가 없으면 휴대용 공기펌프는 무용지물이다. 적정 공기압은 2.1kg/cm2이다. |
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