타이어 기초지식

타이어의 역할타이어에 요구되는 [4대 기본기능] 을 아시나요?

타이어가 없으면 바이크는 달릴 수 없습니다。거의 예외없이 바이크는 타이어가 필요합니다。
그런 타이어, 당신은 얼마나 알고 계십니까?
애초에 왜 타이어는 존재 하는가? 그리고 그 타이어는 무엇인가? 그 역할을 설명하겠습니다。

타이어는 「차량을 지원」「구동력、제동력을 전달」「방향을 전환・유지」「노면으로부터의 충격을 완화」

라는 4대 기본기능을 갖추고 있어야 합니다。이 4가지 기본 기능을 갖추고 있는 것이「탄력있는 공기의 용기」이며, 

여러분도 아시는 공기가 들어간 타이어가 있습니다。

차량을 지원
차체나 탑승자 짐 등의 무게를 지탱합니다。

주로 타이어 안의 공기의 양과 압력을 사용하여 차량의 무게를 지탱하고 있습니다.

그래서 적정한 압력을 지키는 것이 중요합니다.

구동력, 제동력을 전달
차량이 이동하거나 멈추는 데, 엔진 및 브레이크의 힘을 노면에 전달합니다.

주로 고무의 마찰력이 사용되고 있습니다.

급발진과 급제동 타이어의 한계를 초과하면 휠 스핀이나 슬립을 일으켜 위험합니다.


방향을 전환・유지
차량 라이더가 가고 싶은 방향으로 바꾸거나 직진을 유지하고 있습니다.

주로 고무의 마찰력과 탄성력을 이용한 타이어 구조의 강성이 사용되고 있습니다.

바뀌는 속도가 너무 높거나하면 타이어의 한계를 넘어 자신이 가고 싶은 방향으로 바꾸지 못하고 위험하기 때문에 속도조절이 필요합니다.


노면으로부터의 충격을 완화
이른바「승차감」성능에서, 노면의 요철에 의해 발생하는 충격을 완화합니다.

주로 타이어 안의 공기의 양과 압력, 고무의 탄성 및 타이어 구조의 탄성이 사용되고 있습니다.

그래서 공기는 높지도 않고, 너무 낮지도 않는 적정하게 유지해야 합니다.
4대 기본기능을 수행하기 위해 타이어 구조와 탄력성 있는 공기의 용기(공기가 들어간 타이어)이여야 합니다.



오토바이용 타이어의 특징 

①오토바이용 타이어의 단면이 타원형인 이유는?

오토바이용 타이어는 방향을 바꾸기 위해 캠버 스러스트(camber thrust)를 사용한다


차량이 회전하는 원리는、승용차 용 타이어는 타이어의 슬립 각에 의해 발생하는「코너링 포스 주체의 횡력(타이어의 중심면에 대해 직각으로 발생하는 힘)」

에 의해 회전되고 있습니다。
그래서 곡선 방향으로 핸들을 돌리면 차량은 그 방향으로 선회를 시작하지만, 

원심력이 차량에 작용하기 때문에 선회 외측(휘는 방향과 반대쪽)으로 기울고 있습니다.

반면, 오토바이용 타이어는 「타이어의 캠버 각에 의해 발생하는 횡력」、즉「캠버 스러스트(camber thrust)」라는 힘에 의해 휘어갑니다.

그래서 바이크는 곡선 방향으로 차체를 기울여 뱅크 각을 이용하여 회전합니다

이 때문에 오토바이용 타이어의 모양은 승용차용 타이어에 비해 큰 캠버 각을 할 수 있도록 타이어 단면의 반경이 작고 타원형으로 되어 있는 것입니다.


오토바이차량을 선회 방향으로 기울여 타이어에 캠버 각을 사용하여 선회한다。
 → 차량을 선회하는 방향으로 기울인다. 


차량의 선회방향으로 핸들을 꺽고 타이어의 방향을 바꾼다。 → 차체는 선회하는 방향과 반대로 쏠린다.


오토바이용 타이어의 특징 

②캠버 스러스트 (camber thrust)란 ?

오토바이용 타이어는 캠버 스러스트를 적극적으로 사용하도록 설계되어 있다.

동그란 동전 등 원반 모양의 물체를 기울여 구르는 모습을 상상해 보십시오.

원반은 기울인 방향으로 돌아갑니다.
이때, 원반의 중심선에 직각 가로(안쪽)에 작용하는 힘을 캠버 스러스트(camber thrust)이라고 합니다.
캠버 스러스트은 캠버 각(바퀴의 기울기)와 함께 커집니다.

일반 승용차의 캠버 각은 차량에 대해 ±0.5°정도(플러스는 차량 외부, 마이너스는 차량 내부에 타이어가 기울어집니다)인 반면, 오토바이 차량은 45°~50°정도 됩니다.
 또한 일반 승용차는 캠버 각을 주행 중에 변화시킬수 없지만, 오토바이 차량은 코너링 상황에 맞게 라이더 캠버 각을 바꾸어 주행합니다.

즉, 오토바이 차량의 코너링에서는 캠버 각이 중요한 역할을 하기 때문에 오토바이용 타이어의 설계에서는 이 캠버 스러스트를 적극적으로 사용, 

회전하는 힘을 창출하도록 설계되어 있습니다.











오토바이용 타이어의 특징 

③캠버 스러스트 슬립 각도에 따른코너링 포스

코너링의 상태에 따라 「슬립 각」에 맞먹는 선회하는 힘도 필요

차량을 선회시키기 위해서는 선회시 원심력과 맞먹는 코너링 포스가 필요합니다.
오토바이를 회전시키는 힘, 즉 코너링 포스는 차체의 캠버 각에 의한 캠버 스러스트가 주로 이지만, 

코너링의 상태에 따라 타이어의 슬립 각에 따른 코너링 포스가 필요할 수 있습니다.

캠버 스러스트는 캠버 각(차량의 기울기)에 의해 결정되어 버리기 때문에 코너링시 원심력에 캠버 스러스트만으로는 부족한 경우에는 핸들을 꺾어서 슬립 각에 따른 코너링 포스를 발생시켜 보충하는 경우도 있습니다。

오토바이용 타이어의 특징 ④ 오토바이용 타이어의 형상 왜 오토바이용 타이어의 단면은 둥글까? 

오토바이용 타이어는 직진 또는 방향을 바뀌는 경우에도 어떤 뱅크 각에서도 접지면적이 크게 변화하지 않도록 설계되어 있습니다. 

왜냐하면, 접지 면적이 뱅크 각에 따라 커지거나 작아 지거나하면 노면에 대해 안정된 접지를 얻지 못하고 그립이 오르거나 내리거나 불안정하게 되어 위험하기 때문이다.



오토바이용 타이어는 타이어가 기울어 져도 접지 면적이 거의 바뀌지 않도록 설계되어 안정된 그립을 유지하고 회전할 수 있도록 하는 형상을 가지고 있습니다. 

그래서 오토바이용 타이어의 단면이 승용차용 타이어에 비해 둥근 모양을 하고 있는 이유 중 하나입니다.


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