[아롱테크] 휠과 타이어 궁합 잘 맞아야 '진동과 마모' 줄어

2017.03.20. 09:09:04

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자동차 휠과 타이어는 자동차를 가속하거나 속도를 줄여줌은 물론 회전방향을 변경할 때 가장 중요한 역할을 함은 물론 고무의 탄성을 이용해 불규칙한 노면에서의 충격을 완화시켜 승차감을 향상시켜 주는 부품입니다

눈썰미가 좋은 운전자라면 새 차의 경우 타이어와 휠에 빨간색 또는 노란색, 흰색 등의 점이 찍혀 있는 것을 본 적이 있을 겁니다.

타이어 제조사들은 소비자와 자동차공장에서 타이어와 휠의 올바르게 장착할 수 있도록 타이어의 옆면(사이드 월)에 노란색, 흰색, 빨강색 등 다양한 색상의 점을 찍어 놓습니다. 휠의 경우에도 특정한 곳에 페인트 혹은 스티커를 붙여 놓습니다.

밸런스 마크(Balance Mark)라고 불리는 이 표시는 새 차일 때는 쉽게 알아볼 수 있지만 타이어의 유통과정이나 도로를 주행하면서 긁힘 등으로 인해 없어지는 경우가 대부분으로 중고타이어나 휠, 장착한지 오래된 타이어에서는 찾아보기 힘든 것이 특징입니다.

타이어 제조사나 휠 제조자들이 이러한 밸런스 마크를 표시하는 이유는 특별히 중요해서라기 보다는 자동차 제조공장이나 정비업소 등에서 타이어와 휠 림을 정확하게 장착할 수 있도록 가이드하기 위한 목적으로 사용됩니다.

일반적으로 타이어와 휠의 밸런스가 균형을 이루지 않으면 고속에서 스티어링 휠이나 차체가 떨리는 등 진동이 발생하고 휠 베어링, 쇼크 업소버 등 서스펜션 관련 부품의 수명을 단축시키거나 타이어 트레드의 이상마모를 유발시키기도 합니다.

예를 들어 약 80km/h에서 120km/h 사이의 속도로 주행할 때 스티어링 휠이 떨리는 경우 휠 밸런스가 맞지 않은 경우가 대부분입니다. 때로는 차체바닥이나 시트 등에도 진동이 오는 경우도 있습니다. 주행 중 타이어가 노면에서 ‘통~통~’ 튀는 느낌이나 접지력이 일정하지 않고 거친 느낌 등도 휠 밸런스의 불량으로 인한 현상이라 할 수 있습니다.

이 외에도 타이어는 캠버나 토우, 킹핀 경사각 등 휠 얼라인먼트가 맞지 않으면 차가 주행중 한쪽방향으로 쏠리는 현상이 발생합니다.

한편 타이어는 제조과정에서 완벽한 원형을 유지하거나 균일한 고무배합으로 밸런스가 완벽하게 잡힌 제품을 만들기가 무척 어렵습니다. 트레드의 두께나 고무층의 밀도, 카카스, 스틸코드 등 타이어 재료들의 배치나 일부 부품의 겹침 등으로 인해 미세하게 차이가 생깁니다.

이에 따라 타이어의 회전방향과 타이어 좌우측 부분이 대칭되지 않고 무겁거나 두꺼운 부분으로 인해 밸런스가 불균형을 이루게 됩니다. 좌우 밸런스가 맞지 않으면 회전방향을 중심으로 좌우로 흔들리는 현상이 발생하고 회전방향(타이어 둘레)으로 불균형이 생기면 타이어가 노면에서 튀는 현상이 발생합니다.

노란색 밸런스 마크는 타이어가 회전할 때 회전중심(무게)이 가장 가벼운 지점(Low Point)을 표시해 주며, 빨강색 밸런스 마크는 타이어의 좌우 또는 회전방향에 대해 가장 불균형한 지점(타이어의 재질이 가장 단단한 부분이라고도 합니다, High point)을 표시하고 있습니다.

철제 휠이나 알루미늄 휠 역시 제조과정에서 휠 림의 두께나 용접부위 등 균일하지 못한 부분이 생깁니다. 또한 휠에는 타이어 공기주입을 위한 공기노즐(밸브 스템이라고 합니다)이 장착되는데 일반적으로 이 곳이 타이어에서 가장 무거운 부분(high point)이라고 칭합니다.

이에 따라 타이어의 노란색 밸런스 마크와 휠의 밸브스템을 일치시키면 타이어와 휠의 밸런스 불균형이 상쇄되어 진동이 줄어들게 됩니다. 마찬가지로 타이어의 빨강색 밸런스 마크는 휠의 로우 포인트(밸브 스템의 반대쪽)과 일치시킵니다.

즉 휠과 타이어의 가장 강한 부분과 약한 부분을 서로 일치시켜 조화를 이룸으로써 진동을 최소화시키는 것입니다. 즉 휠과 타이어의 궁합이 맞아야 주행중 차체 떨림이나 타이어의 이상마모를 줄여줄 수 있는 것입니다.이것은 서로 다른 소음을 발생시켜 소음을 줄여주는 노이즈 캔슬링과도 같은 원리와 같다고 할 수 있습니다.

따라서 정비업소나 자동차 제조공장에서 타이어를 장착할 때 휠과 타이어의 밸런스 마크를 찾아 서로 일치시키면 별도의 장비를 사용하지 않고도 쉽고 빠르게 장착할 수 있습니다. 물론 타이어와 휠의 밸런스 마크(high point와 Low point)는 주행거리나 노면 충격 등으로 인해 휠 및 타이어의 변형이 발생하므로 위치가 변할 수 밖에 없습니다.

정비업소에서 휠 밸런서 등의 장비를 이용해 정기적으로 휠 밸런스와 휠 얼라인먼트를 조정해 주는 것이 타이어를 오래 사용함은 물론 진동이나 타이어 소음 등으로 인한 불편함을 줄일 수 있는 방법입니다.[김아롱 기자=카테크]