[플러스 실전기술]

휠과 타이어가 감당하는 것은....

자동차에 새 타이어를 끼우고 기분 좋게 고속으로 주행하다가 심한 진동이나 핸들 떨림으로 고생한 운전자가 의외로 많다.

그래서 운전자의 대부분이 휠 밸런스를 대충하거나 단골이 아닌 곳에서 하면 곤란을 겪을 수 있다고 자신들의 경험을 말하기도 한다.
자동차를 지탱하고 편안하게 잘 구르게 해야하는 것이 바퀴다.
바퀴를 일반적으로 휠(wheel)이라 한다. 그리고 휠을 좀더 구체적으로 말하면 림(rim)과 타이어(tire)로 나눈다.

일반적으로 림(rim)은 휠(wheel)이란 명칭으로 쓰인다. 림(휠)은 타이어와 함께 차의 전 중량을 나누어 분담해 지지한다. 또한 자동차의 출발과  제동시의 토크, 노면으로부터의 충격, 선회할 때의 원심력과 차가 기울었을 때 발생하는 옆방향의 힘 등에 잘 견디어야 한다. 
타이어는 휠(림)에 끼워져 일체로 회전하며 주행중 노면에서의 충격을 흡수하고, 제동, 구동 및 선회할 때에 노면과의 미끄럼이 적어야 한다.
그러나 이 같은 중요성에도 불구하고 운전자나 정비사가 자칫 방심하기 쉬운 것이 휠과 타이어의 밸런스이다.
오늘날과 같이 자동차가 대중화되어 우리생활의 필수품이 된 지금에도 타이어의 휠 밸런스의 중요성을 잘 이해하지 못하는 사람도 많다.
자동차 운행에서 타이어와 휠의 밸러스가 안전과 경제적인 측면에서 어느 정도인지 중요한지 검토해볼 필요가 있다.
타이어와 휠은 주행성능, 제동성능, 조종 안정성, 승차감 등에 큰 영향을 준다.
먼저 타이어와 휠은 여러 형태의 주행에서 가속성이나 언덕을 박차고 오르는 등판성능, 연료소비율 등과 같은 주행성능에 영향을 준다.
또한 타이어와 휠은 제동 정지거리나 제동시 자동차의 자세가 변화하는 것 등에 영향을 주며, 핸들 조작(조종)의 안전성, 운동성, 선회성능 등과 같은 제동성능이나 조향성능에 영향을 준다.
그리고 주행중의 진동, 소음, 거주성 등과 같은 승차감에 영향을 준다.
특히, 자동차는 타이어와 노면의 마찰력에 의해 가속이나 감속을 하고 선회할 수 있을 뿐만 아니라 노면의 요철로 인한 상하진동을 완화하므로 자동차의 주행성능은 타이어의 능력으로 결정된다고 말할 수 있다.
타이어는 접지면(接地面)의 고무의 탄력과 내부의 공기압력의 관계에서 접지부분이 변형하므로 이 변형저항, 즉 구름저항이 생긴다.
자동차는 바퀴의 구동력으로 가속하고 제동력으로 감속한다. 또 노면 위를 굴러가는 타이어나 베어링에는 구름저항이 있으며, 차체는 공기저항을 받기 때문에 일정한 속도로 달리자면 구동력이 필요하다.
가속을 하기 위해서는 가속저항보다 큰 구동력이 필요하다. 도로의 커브를 따라 선회할 때는 구심력에 상당한 관성력이 생기고, 비탈길을 올라갈 때는 중력의 노면 방향의 분력(分力)이 등판저항이 되고, 내리막길에서는 반대로 가속력이 생긴다.

이같은 구동력과 제동력이 모두 타이어의 접지면에 작용한다.
자동차는 현가장치의 스프링이 어느 한도 이상의 가속이나 감속에서는 차체의 꽁무니가 내려가거나, 앞으로 쏠리는 자세가 된다.

물론 선회할 때는 차체가 좌우로 기울어지며, 수평 둘레의 운동도 발생한다. 이러한 변화 또한 타이어가 감당해내야 하는 일이다.
따라서 자동차의 주행에서 균형 잡힌 휠과 타이어가 중요한 것이다.
바퀴(타이어 포함)에 중량의 불균형(unbalance)한 부분이 있으면 회전에 따른 원심력 때문에 진동이 발생하고 이로 인해 소음, 타이어의 편마모 그리고 핸들이 떨리는 원인이 된다.

원심력은 회전속도에 비례하기 때문에 특히 고속으로 주행할 때에는 휠 밸런스가 더욱 정확해야 한다.
[자료/헤스본기술연구소]