지난 번에는 디퍼렌셜과 액슬에 대해 살펴보았습니다. 이번에는 휠과 타이어에 대한 이야기를 해 보고자 합니다.

타이어는 차량을 세팅하는데 있어서 가장 중요한 요소 중 하나로 적당한 타이어을 선택했을 경우 이미 세팅의 80~90%는 완료한 상태입니다. 여러분들은 이전 강좌에서 배운 세팅지식으로 나머지를 채운다면 훌륭한 세팅을 완성하게 되고, 이후에는 즐거운 드라이빙만이 남아있을 뿐입니다.
 
이번 강좌에서는 휠과 타이어의 기본적인 상식에 대해서 주로 설명을 하겠습니다. 이미 강좌 2에서 설명한 내용은 중복이 안되도록 주의하겠습니다.
 
우선 휠의 옵셋(Off-Set)에 대한 설명입니다. 옵셋이랑 휠허브와 만나는 휠의 면이 세로중심선을 얼마만큼 벗어나 있는지를 뜻하는 것입니다. 아래 그림을 보면 이해하기 쉽습니다.
 
 

위 그림에서 휠의 절단면의 중심선부터 휠허브와 만나는 접속면까지의 거리(mm)가 옵셋입니다. 휠허브면이 중심선 바깥쪽이면 (+)옵셋 안쪽이면 (-)옵셋이라고 합니다. (+) 또는 제로옵셋인 차량에 (-)옵셋의 휠을 사용할 경우 휠이 바깥쪽으로 튀어나오게 되어 바디와 간섭이 발생될 수 있습니다. 즉 새로운 휠을 사용했는데 휠이 바디 바깥쪽으로 튀어나오거나 안쪽으로 지나치게 들어간다면 옵셋이 안 맞는 휠을 사용한 것 입니다.
 
옵셋을 측정하는 방법은 버니어캘리퍼스를 이용하여 휠의 폭을 측정하고 그것을 1/2로 나눈 값을 구하고 휠안쪽 면에서 허브 면까지의 거리를 측정 후 그 차이를 계산하면 됩니다.
 
알씨에서도 차량의 옵셋이 맞는 휠을 골라서 사용해야 하는데 옵셋이 변하게 되면 차폭이 변하게 되어 주행성능에 차이가 발생하기 때문입니다.
 
여기서 차폭이라 함은 좌우 휠(타이어)의 바깥쪽 면의 거리를 뜻하는 것으로 1/10투어링의 경우 190mm정도가 대부분이고 1/8버기의 경우 308mm 정도 됩니다.
 

아래는 차폭의 변경에 따른 특성의 변화입니다.
 
(1) 프론트 차폭이 넓어질 경우
   - 프론트 그립이 감소
   - 언더스티어 증가
   - 스티어링 반응이 느려짐
   - 트랙션롤링을 피하기 위해 사용

(2) 프론트 차폭이 좁아질 경우
   - 프론트 그립이 증가
   - 언더스티어 감소
   - 스티어링 반응이 빨라짐

(3) 리어 차폭이 넓어질 경우
   - 코너집입시 리어그립이 증가
   - 고속 가속 스티어링 증가
   - 트랙션 롤링을 피하기 위해 사용

(4) 리어 차폭이 좁아질 경우
   - 코너탈출시 그립 증가
   - 고속 언더스티어 증가
 
  
 

 

 

 

다음은 타이어에 대한 것으로 첫번째로는 경도에 대한 설명입니다.
 
타이어의 경도란 타이어를 만드는 재료인 고무의 단단함을 뜻하는 것으로 숫자가 높을수록 단단하며 낮을수록 부드럽습니다. 타이어를 만드는 회사에서 경도에 맞는 노면의 온도범위를 알려주면 사용하기가 편할 텐데 그런 자료는 구하기 힘든 것 같습니다.
 
보통 겨울용/봄가을용/여름용 3가지로 나눠서 생각하는 게 편할 수도 있습니다. 동일한 노면에서도 계절에 따른 노면온도를 감안해서 타이어를 선택해야 됩니다. 아래는 타이어 경도에 따른 그립의 변화의 예를 그래프로 나타낸 것입니다. 경도는 A>B>C 순서입니다.
 
 

 

위 그림에서 보듯이 최대(한계)그립 이후에는 대부분 온도가 올라갈수록 그립이 감소합니다. A는 여름용 B는 봄가을용 C는 겨울용입니다. 메이커별로 생산하는 경도가 틀리기 때문에 정확한 경도는 알 수 없지만 B-Type인 경우 대부분 경도가 30정도인 것 같습니다. 이후에는 계절별 구분은 하지 않겠습니다.
 
대부분 메이커에서 경도만 알려주고 사용온도에 대한 정보는 거의 제공해 주지 않습니다. 결국 사용자가 알아서 선택해야 하는 불편함이 있는데, Sweep사의 1/10온로드용 타이어의 경우 판매정보에서 아래와 같이 사용온도를 알려주는 경우도 있습니다.
 
- EXP-36E 사용온도 33도 이상
- EXP-30E 사용온도 10-30도
 
타이어에 반드시 딸려오는 것이 이너폼인데 이 역시도 주행성능에 영향을 주기 때문에 적당한 이너폼의 선택도 중요합니다. 대부분 타이어를 구입하면 딸려오는 경우가 많기 때문에 별도로 구입하는 경우는 적은 편입니다. 종류는 스폰지와 몰드타입으로 나누어지고 몰드타입의 경우 단단함의 차이로 구분이 됩니다.
 
타이어 접지면 안쪽에 벨트를 집어넣은 벨티드(Belted)타이어인 경우 접지면의 변형을 최대한 억제해서 접지면적을 넓게 유지시켜주는 기능을 합니다. 타이어를 고속으로 공회전시 도넛현상이 나오는 경우는 내부에 벨트가 없기 때문인데 이를 방지하기 위해서 타이어 안쪽에 덕트테잎 또는 청테잎으로 보강해서 사용하는 경우도 있습니다. 일반적으로 오프로드에서는 노면의 추종성을 높이기 위해서 테잎으로 보강하는 것은 권장하지 않습니다.
 
타이어 패턴에 따른 종류는 아래와 같습니다.
 

 

(1) 리브(Rib)패턴 : 타이어의 원주방향으로 일정한 홈이 있어서 옆 방향 미끄러짐에 강하고 조향성이 좋아서 직진성능이 좋아집니다. 일반적으로 온로드에서 주로 사용합니다. 오프로드 2륜버기의 앞쪽에 사용하기도 합니다.

(2) 러그(Rug)패턴 : 타이어의 회전방향에 직각으로 홈이 파여져 있는 모양으로 오프로드에서 구동력과 제동력이 우수하며 특히 트랙션이 우수해서 몬스터나 숏코스트럭용으로 많이 사용합니다.

(3) 리브러그패턴 : 리브와 러그의 혼합형으로 각각의 장점을 살린 타이어로 조종성 및 안정성이 뛰어납니다. 단점으로는 수명이 짧은 것입니다. 온로드 또는 랠리용타이어

(4) V형패턴 : 고속주행성이 좋아 온로드용으로 사용되며 홈이 깊은 오프로드용의 경우 락클이나 모래주행용으로 패턴을 반대로 뒤집어서 많이 사용합니다.

(5) 블록(Block)패턴 : 구동력 및 제동력이 우수하여 오프로드에 적합합니다. 단점은 타이어 마모가 심하며 구동저항이 강하다는 것입니다. 오프로드용 핀/스파이크/랠리용 타이어

(6) 비대칭패턴 : 알씨용으로는 거의 사용하지 않습니다. 노면과 접촉하는 힘이 좌우 균일하고 마모성 및 제동성이 좋은 편입니다. 고급승용차용

(7) 기타 : 온로드용 슬릭타이어 및 오프로드용 러그-블록패턴 등 혼합형태를 가진 타이어도 있습니다.
 
 
아래는 타이어의 그립과 트랙션에 대한 그림입니다. 톱니바퀴모양의 타이어를 상상하면서 보시기 바랍니다. 그림을 그리기 어려워 지면과 닿는 부분만 제대로 그렸습니다. 나머지 톱니바퀴도 있다고 생각하면 됩니다.
 
  그림에서 보면 좌측은 회전을 하기 전의 타이어입니다. 우측은 타이어가 회전을 시작하면서 지면과 달라붙는 힘 즉 그립에 의해서 회전방향과 반대방향으로 일시적으로 붙어서 모양이 변형되는 것을 나타낸 것입니다. 전문적으로 그림을 그리기 어려워서 이해하기 힘들어도 최대한 상상하시기 바랍니다. 붉은원을 확대한 그림을 살펴보면 조금이라도 이해하기 쉽습니다.
 
이와 같은 변형은 온로드에서 주로 사용하는 슬릭(원형)타이어에서도 동일하게 나타납니다. 이러한 변형이 발생되는 이유는 바로 타이어와 노면의 접지력에 의해서 나타나는데 바로 이것이 트랙션이 되는 것입니다. 이미 그립과 트랙션에 대해서 강좌를 통해서 배웠기 때문에 이해하기 쉽습니다.
 
오프로드용 핀타입 타이어의 경우도 위 그림처럼 핀의 변형이 같은 형태로 나타납니다. 그렇기 때문에 노면에 상태에 적합한 핀의 모양을 가진 타이어의 선택도 중요합니다. 좀 더 복잡하게 설명하면 오프로드에서 트랙션주행과 그립주행 어떤 것을 선택할지를 고민해야 됩니다.
 
주행 후 타이어를 보면 가로방향으로 줄무늬 모양이 생기는 것은 대부분 오버그립에 의한 영향입니다. 즉 노면에 너무 단단하게 점착된 타이어가 미쳐 떨어지기도 전에 타이어가 빠른 회전을 하게 되면 이러한 현상이 발생이 됩니다.
 
오프로드에 적용되는 트랙션은 다음 강좌에서 설명할 예정으로 이번 강좌를 마치겠습니다.

 

 

[원작 : 제플린의 RC이야기]